简要信息

    【获奖类型】应用二等奖
    【任务来源】华电青岛发电有限公司
    【课题编号】JH080024
    【课题起止时间】2008年3月～2008年9月
    【完成单位】泥沙所
    【主要完成人】汤立群、纪  平、曹文洪、王玉海、张  强、陈金荣、陆  洋

    立项背景

    青岛市四方区政府拟在华电青岛发电有限公司电厂取水口北侧围填造陆建设货运码头，青岛港务局也拟对位于电厂取水口南侧的原过驳基地进行扩建，以提高该过驳基地的集装箱吞吐能力。上述围填造陆工程将会显著地改变华电青岛发电有限公司电厂取水口两侧海岸的岸线形态，进而影响到海域流场的变化和岸滩冲淤调整。这种变化和调整是否会危及到华电青岛发电有限公司电厂现有的一、二期取排水工程和即将上马的三期扩建工程的取排水安全，将是一个关系到华电青岛发电有限公司电厂能否经济、高效运营，关系到青岛市社会经济能否顺利发展和人民群众安居乐业的重大问题。
因此，有必要通过物理模型试验研究四方区海岸围填建港工程和青岛港务局过驳基地扩建工程对华电青岛发电有限公司电厂取水口海域海床冲淤和温排水扩散的影响，为电厂的经济、安全运营提供科学依据。

    研究内容

    A．码头建设前的物理模型试验
    （1）针对一、二期取排水流量进行典型潮下的泥沙、温排水试验，了解取水口海域不同电厂运行工况下取排水口附近海域含沙量的变化及温排水输移规律，给出不同潮流条件下取水口水域温升分布及取水温升随潮变化过程的现状评价。
    （2）针对电厂三期工程建设后的情况，根据一、二、三期取排水总流量进行典型潮下的泥沙、温排水物理模型试验，了解取水口附近的含沙量变化、海床冲淤以及水体温度分布、热力扩散特征等。
    B．码头建设后的物理模型试验
    （1）现有一、二期取排水流量下的试验
    分别按照原过驳基地扩建、四方区码头建设和以上两个码头共同建设三个方案，进行典型潮下的泥沙、温排水物理模型试验，了解取水口附近流场的变化、含沙量变化、地形冲淤以及取水口附近水体的温度分布、温升影响等。
    （2）一、二、三期取排水流量下的试验
    分别按照原过驳基地扩建、四方区码头建设和以上两个码头共同建设三个方案，在一、二、三期取排水总流量下进行典型潮下泥沙、温排水物理模型试验，了解取水口附近的流场变化、含沙量变化、地形冲淤以及取水口附近海域不同潮流条件下的温度分布、温升影响等，根据试验结果分析码头建成后30年的海床冲淤幅度。

    创新点

    （1）深入研究了在沿岸高密度、高强度人类工农业活动影响下的胶州湾水动力、泥沙输移与岸滩演变，特别是华电青岛发电有限公司电厂取水口所在的沧口水道岸滩演变的短期变化特征与长期演化趋势，纠正了此前国内一些单位对这一重要问题的不正确认识，例如，国内某单位于1997年曾做出预测“预计2002年以后，沧口水道轴线以东，北至鲁能码头的范围不再出现-2.0m等高线，取而代之的全是-5.0m以下等高线”，这一‘预计’随后为国内众多单位引用。但是本项研究认为沧口水道东岸的-2m等深线不仅不会在短期内消亡，而且将长期存在并向深水区缓慢淤进。2008年3月，由国家海洋局第一海洋研究所进行的1:10000水下地形测量结果证明上述（认识）正确，这必将为合理开发与利用胶州湾东岸的岸线资源提供可靠的科学依据。
    （2）与通常的仅针对某一工程建设局部、单一的环境影响效应进行评价的做法不同，本项目深入研究了近几十年来胶州湾自然演变基础上人类高密度、高强度工程活动对华电青岛发电有限公司电厂取水口所在的沧口水道水动力、温排水扩散、泥沙输移与岸滩演变的联合累积效应，探讨了累积效应评价的时空尺度因素、作用机理等方面，为该地区人类工程活动的优化布局提供了有力的科技支撑。

    应用前景及社会经济效益

    本项目研究成果对华电青岛发电有限公司电厂三期扩建工程的取、排水口布置坚持采用“深取浅排”的方案，取水口位置和一、二期基本一致，布置在自然海床面-9m左右高程 (国家85高程)提供了可靠的科学依据，已应用于三期取排水扩建工程的优化设计工作中，这一布置方案将充分利用华电青岛发电有限公司现有的厂区格局和生产流程，可节省工程投资1000余万元。

    本项目研究成果充分揭示了不同的四方区码头建设以及青岛港原过驳基地扩建工程方案均会对华电青岛发电有限公司现有的一、二期及三期扩建工程的温排水输移与扩散、取水口附近泥沙运动与海床淤积产生不利的影响，研究成果为华电青岛发电有限公司与有关码头建设方沟通、交流提供了有力的科学依据，得到了有关各方的认可，对于实现胶州湾沧口水道沿岸地区发电、航运、化工、旅游休闲等方面的“有序、和谐、高效”发展产生了良好的社会经济效益。