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随着工业时代到来,人类对能源的需求也越来越大。煤炭、石油、天然气等化石能源在消耗的过程中释放出大量污染气体,使得地球环境污染加剧。我国人口众多,人均能源供应水平低,能源需求不断增长,开发清洁能源是未来发展的大趋势。江苏省位于我国东部沿海经济发达地区,风能资源十分丰富,建设海上风电工程能够有效保障能源需求。随着风机桩基在海洋中的布设,势必会对周围的水动力场产生一定程度的影响,对工程海域建设前后的水动力场及泥沙冲淤模拟,不仅能反映研究海域自身的水动力特征,也能够为工程建设提供合理的规划与建议。选择了丹麦水利研究所研究开发的MIKE系列数值模型软件来进行模拟计算。模型建立过程中主要利用MapInfo提取了苏北沿海至山东半岛的岸线,通过SMS软件绘制了模型需要的网格。水深数据采用美国国家海洋和大气管理局(NOAA)提供的分辨率为1′的全球地形地表高程数据(ETOPO1)。工程建设前率定了水动力及泥沙模型相关参数。工程建设后,对工程所在海域的75台风机进行以水深为主要条件的分割,主要分为12个风机群,其中浅海区内有4个风机群,水深居中区有4个风机群,深水区有4个风机群。将每一个风机群概化为一个桥墩,桥墩的结构特征以每个风机桩基的结构特征为基础,设置其直径为2km,进行工程后的水动力场及泥沙冲淤数值模拟。最后,对单个风机桩基应用王汝凯公式与韩海骞公式,估算了单个桩基最大冲刷深度。工程前模拟结果表明:潮位与潮流计算值与实测值相差不大,相对误差基本在10%以内,泥沙含量计算值与实测值较吻合。涨潮时东黄海东部海水沿辐射沙洲水道进入辐射沙洲,落潮时海水沿辐射沙洲水道背离岸线流出;辐射沙洲海流特征以竹根沙——条子泥为界限南北特征明显。在东黄海区域有一个半日分潮M2无潮点,有一个全日分潮K1无潮点。工程后模拟结果表明:桩基附近的海流平均流速呈减小的趋势,靠近桩基部分的海流平均流速减小幅度较大,在整个工程海域流速变化最大的区域主要分布在北区。流速变化随着水深的增大而增大。受到工程区内桩基的影响,工程区外附近海域在不同潮期的平均流速也有减小,其减小程度低于桩基附近平均流速。工程海域及其附近海域年冲淤变化整体呈现淤积趋势,泥沙淤积主要发生在桩基附近。淤积最大可能发生在水深居中区域。深水区泥沙淤积厚度不大。