DB3206T 1067-2024 灘涂貝類養(yǎng)殖海洋災(zāi)害風(fēng)險隱患評估技術(shù)規(guī)程

ICS07.060CCSA45

3206南 通 市 地 方 標(biāo) 準(zhǔn)DB3206/T1067—2024灘涂貝類養(yǎng)殖海洋災(zāi)害風(fēng)險隱患評估技術(shù)規(guī)程Technicalcodeofpracticeforhydrodynamicriskassessmentofshellfishcultureinmudflat2024-01-30發(fā)布 2024-01-30實施南通市市場監(jiān)督管理局??發(fā)布DB3206/T1067DB3206/T1067—2024PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目 次前言 II范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語和定義 1基本要求 1評估步驟 2評估成果 4附錄A（規(guī)范性） 貝類殼長與周齡的關(guān)系 5附錄B（規(guī)范性） 貝類沿水深分布與殼長的關(guān)系 6附錄C（規(guī)范性） 貝類在不同沖刷深度的受損計算 7附錄D（規(guī)范性） 貝類在不同淤積深度的受損計算 8附錄E（規(guī)范性） 氣壓場和風(fēng)場計算 9附錄F（規(guī)范性） 風(fēng)浪要素計算 10附錄G（規(guī)范性） 風(fēng)暴潮數(shù)值模型 11附錄H（規(guī)范性） 泥沙沖淤計算 13附錄I（規(guī)范性） 灘涂貝類養(yǎng)殖海洋災(zāi)害風(fēng)險隱患評估技術(shù)報告格式要求 15參考文獻(xiàn) 18前 言本文件按照GB/T1.1—20201草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由南通市自然資源與規(guī)劃局提出并歸口。本文件起草單位：河海大學(xué)、南通市自然資源和規(guī)劃局、國家海洋局煙臺海洋環(huán)境監(jiān)測中心站、南通沿海開發(fā)集團(tuán)有限公司、中交上海航道勘察設(shè)計研究院有限公司。DB3206/T1067DB3206/T1067—2024PAGEPAGE1灘涂貝類養(yǎng)殖海洋災(zāi)害風(fēng)險隱患評估技術(shù)規(guī)程范圍本規(guī)程規(guī)定了灘涂貝類養(yǎng)殖海洋災(zāi)害風(fēng)險隱患評估的基本要求、評估步驟、評估成果。本規(guī)程適用于南通市灘涂貝類養(yǎng)殖的水動力災(zāi)害風(fēng)險隱患評估。規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單適用于本文件。GB/T12763.2-2007海洋調(diào)查規(guī)范第2部分：海洋水文觀測GB/T12763.3-2020海洋調(diào)查規(guī)范第3部分：海洋氣象觀測GB/T15920-2010海洋學(xué)術(shù)語物理海洋學(xué)術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。底播養(yǎng)殖bottomsowingculture將人工苗種或者半人工苗種投放到環(huán)境適宜的水域地質(zhì)上，通過自然生長進(jìn)行養(yǎng)殖的生產(chǎn)活動。風(fēng)暴潮stormsurge有熱帶氣旋、溫帶天氣系統(tǒng)、海上颮線等風(fēng)暴過境所伴隨的強風(fēng)和氣壓驟變而引起局部海面振蕩或非周期性異常升高（降低）現(xiàn)象。海浪oceanwave由風(fēng)引起的海面波動現(xiàn)象。主要包括風(fēng)浪和涌浪。風(fēng)浪和涌浪的定義見GB/T15920-2010。基本要求科學(xué)性適用性適用于淤泥質(zhì)灘涂海岸海洋牧場埋棲型貝類的水動力災(zāi)害風(fēng)險隱患評估。評估范圍范圍從海岸線向外海延伸至10公里或平均低潮位1米水深處。評估步驟資料收集地理信息資料包括水深及岸線數(shù)據(jù)，比例尺不小于1:10萬。養(yǎng)殖基本情況包括評估區(qū)域的主要養(yǎng)殖品種、養(yǎng)殖密度、播苗及采養(yǎng)殖捕活動情況。水文、氣象資料（水12763.2-2007和GB/T12763.3-2020的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。評估對象分析概述貝類殼長與周齡的關(guān)系貝類的殼長隨周齡的增大而增大，其關(guān)系確定為：評估區(qū)有養(yǎng)殖活動時記錄的實測資料則可統(tǒng)計獲得；A貝類空間分布貝類的周齡越大，其平均分布水深越深、活動范圍越廣，關(guān)系確定為：評估區(qū)有養(yǎng)殖活動時記錄的實測資料則可統(tǒng)計獲得；B貝類受災(zāi)關(guān)系災(zāi)害期間貝類均下潛至一定深度避災(zāi)，其受災(zāi)分為：海床沖刷破壞了埕面、致使貝類被沖起后吸入大量泥沙至體內(nèi)導(dǎo)致的死亡，該情況下的受損C海床淤積覆蓋了原有埕面、致使下潛于一定深度的貝類無法鉆出導(dǎo)致的死亡，該情況下的受D受災(zāi)風(fēng)險等級確定1）。表1貝類災(zāi)害風(fēng)險等級表風(fēng)險等級判別標(biāo)準(zhǔn)受災(zāi)情況高(I級)一齡受損>95%或二齡受損>80%或三齡受損>60%養(yǎng)殖區(qū)域已經(jīng)處于極大破壞階段，短期內(nèi)無法恢復(fù)中(II級)一齡受損>80%或二齡受損>60%或三齡受損>40%養(yǎng)殖區(qū)域在重新播苗后有望在來年恢復(fù)生產(chǎn)低(III級)一齡受損>60%或二齡受損>40%或三齡受損>25%當(dāng)年貝類產(chǎn)量會部分降低，但在重新播苗后能較快恢復(fù)生產(chǎn)水動力要素計算概述計算災(zāi)害過程各水動力要素，為評估提供動力輸入信息。波浪要素計算風(fēng)暴潮計算海床沖淤計算5.4.1和5.4.2計算得到風(fēng)暴風(fēng)險評估依據(jù)5.43評估成果資料匯總報告編制根據(jù)風(fēng)險分析和風(fēng)險區(qū)劃結(jié)果繪制相應(yīng)成果圖件并按技術(shù)報告格式編制灘涂養(yǎng)殖貝類海洋災(zāi)害風(fēng)險隱患評估報告，主要圖表及格式要求見附錄I。附 錄 A（規(guī)范性）貝類殼長與周齡的關(guān)系貝類殼長與周齡的關(guān)系為：a(A.1)式中：a——貝類殼長，單位為厘米(cm)；y——貝類周齡，單位為年(y)；α、β——常數(shù)，可在評估區(qū)域采樣確定；對于淤泥質(zhì)灘涂海域文蛤，可取α=1.568、β=0.808。DB3206/T1067DB3206/T1067—2024PAGEPAGE6附 錄 B（規(guī)范性）貝類沿水深分布與殼長的關(guān)系貝類在不同水深處分布為正態(tài)分布：fa,d

1 exp

d2·

(B.1)式中：f——分布概率密度函數(shù)；a——貝類殼長，單位為米

d——以平均海平面為基準(zhǔn)的水深，單位為米(m)；μ——貝類平均分布水深，單位為米(m)，可分別在0.25米、0.50米、0.75米和1.00米處采樣統(tǒng)計得到；對于淤泥質(zhì)灘涂海域文蛤，可取

··········································(B.2)σ——貝類分布在平均分布水深μ處的散度，單位為米(m)，可分別在0.25米、0.50米、0.75米和1.00米處采樣統(tǒng)計得到；對于淤泥質(zhì)灘涂海域文蛤，可取0.040

1.815a31.928a2 (B.3)DB3206/T1067DB3206/T1067—2024PAGEPAGE10附 錄 C（規(guī)范性）貝類在不同沖刷深度的受損計算貝類在不同沖刷深度的受損為

1·p11xp2

h

n1

(C.1)式中：a——貝類殼長，單位為米

2 h——以平均海平面為基準(zhǔn)的沖刷深度，單位為米(m)；γ1γ2γ3γ4——γ11.047γ21.593、γ3=1.13、γ4=2.0。附 錄 D（規(guī)范性）貝類在不同淤積深度的受損計算貝類在不同淤積深度的受損為

h

a111p1exp4 11

h2 3(D.)式中：

2a3 4a——貝類殼長，單位為米(m)；h——以平均海平面為基準(zhǔn)的淤積深度，單位為米(m)；τ1、τ2、τ3、τ4、τ5——常數(shù)，可在評估區(qū)采樣確定；對于淤泥質(zhì)灘涂海域文蛤，可取τ1=1.047、τ2=0.903、τ3=0.023、τ4=0.918、τ5=2.0。附 錄 E（規(guī)范性）氣壓場和風(fēng)場計算采用梯度風(fēng)原理計算氣壓場和風(fēng)場。在氣旋風(fēng)外圍背景風(fēng)場可以采用CCMP、NCEP、ERA等資料或氣 r

21/2P2R

·····································(E.1)式中：P——計算點氣壓，單位為帕(Pa)；P0——氣旋中心氣壓，單位為帕(Pa)；P∞——氣旋外圍氣壓，單位為帕(Pa)；r——為計算點至氣旋中心距離，單位為米(m)；

0R0——表征氣旋系統(tǒng)特征參數(shù)，可根據(jù)最大風(fēng)速半徑調(diào)整，也可根據(jù)臺站觀測氣壓調(diào)整，單位為米(m)。氣旋模型風(fēng)場計算可按：

··········································· W

(E.2)W1

fr··········································f2f2r2rP4 ar

(E.3)WVxexp

r

(E.4)2 500000式中：

y ——海面上10m高度處的氣旋風(fēng)速，單位為米每秒(m/s)；W1——梯度風(fēng)速，單位為米每秒(m/s)；W2——氣旋移行產(chǎn)生的風(fēng)場，單位為米每秒(m/s)；θ——計算點(x,y)與氣旋中心的(xc,yc)連線與x軸夾角，單位為弧度(rad)；β——梯度風(fēng)和海面風(fēng)的夾角，單位為弧度(rad)；c1，c2——為修正系數(shù)；f——為科氏系數(shù)，f=2ωsinφ，ω為地轉(zhuǎn)角速度，單位為弧度每秒(rad)，φ為緯度，單位為弧度(rad)；ρa——空氣密度，單位為千克每立方米(kg/m3)；Vx、Vy——氣旋中心在x和y方向上移動速度，單位為米每秒(m/s)。氣旋過程中的中心附近風(fēng)場可以采用上述梯度風(fēng)原理計算風(fēng)場，在氣旋風(fēng)外圍風(fēng)場可以采用CCMP、NCEP、ERA等資料或者氣象數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品提供風(fēng)場，如WRF。附 錄 F（規(guī)范性）采用譜浪模型并考慮風(fēng)能驅(qū)動計算波浪場。該模型基于能量守恒原理的波作用量平衡方程數(shù)值求Delft理工大學(xué)開發(fā)的SWAN模型和丹麥DHI研究所開發(fā)的Mike-SW模型等，均是目前應(yīng)用較廣的第3代風(fēng)浪譜模型，適用于海岸、湖泊和河口地區(qū)的風(fēng)浪要素計算。笛卡爾坐標(biāo)系下的波作用量平衡方程為：NcNcN

cNcNS (F.1)式中：

x

N為波作用量密度，Cx、Cy、、分別代表在x、y方向的波浪傳播速度。 C1

kxx 2sinh(2kd)k

Ux·····································

(F.2)C1

2kd

ky

········································· y 2sinh(2kd)

Uy

(F.3)d

C

UdCkU

g (F.4)C

1d

Uk U式中：

kd

m·········································

(F.5)kx Ux kk為波數(shù)，dUkx Ux

為流速，s方向的空間坐標(biāo)，m為垂直于s的坐標(biāo)，相對頻率

kU，ω為波浪的固有頻率。S式中：

S(F.6)SwindSbot指由底摩阻引起的能量耗散；Ssurf指由于水深變化引起的波浪破碎產(chǎn)生的能量耗散。附 錄 G（規(guī)范性）風(fēng)暴潮數(shù)值計算的氣壓場、風(fēng)場和波浪場由可由附錄E和附錄F計算確定。潮流運動可按下列控制方程：連續(xù)方程(h)u(h)v0 (G.1)x方向動量方程

t x yuuuvufvg

x

1 (SxxSxy)

1(h)

(x

Rxyy

)Nx

2ux2

y2

)(G.2)(h)y方向動量方程

uvfug

y

1 (SyxSyy)

y

(h)2v

2v

y

y······························(h)(x

y)Ny(x2y2)(h)

(G.3)式中：t——時間，單位為秒(s)；x、y——原點o置于某一水平基面的直角坐標(biāo)系坐標(biāo)；u流速矢量分別為V方向的分量，單位為米每秒(m/s)；ζ——為相對xoy平面的水面水位，單位為米，(m)；h——為靜水深；重力加速度，單位為米每立方秒(m/s2)；ρ——為海水密度，單位為千克每立方米(kg/m3)；Ny——x、y方向的水平渦動粘性系數(shù)；f——為科氏系數(shù)，f=2ωsinφ，ω為地轉(zhuǎn)角速度，單位為弧度每秒(rad)，φ為緯度，單位為弧度(rad)；Syy——波浪輻射應(yīng)力張量的四個分量，單位為牛頓每米(N/m)?？紤]波浪破碎的波浪輻射應(yīng)力張量的四個分量可按下列表達(dá)式確定：gH2Cg

2S w2

sin2Wx (G.4)xx 8

hgH2Cg

MxMwySS

w

·································(G.5)xy

8 C hgH

2

2

·······························S wg

gsin2

(G.6)式中：

yy 8

hCg、H、Hw、——分別為波浪群速、波浪相速、波高和波向；wMWx、MW由卷破波和波動Stokes漂移造成的向岸質(zhì)量通量，MWx=(E+2Er)/(ρC)cosθ，W=(2E)(ρ)snθ=ρgH8E(T)E≈0.9；TPH(h)]}0.5+(H+)1/H0L0wRyy——Ersin2θ，Rxy=Ryx=Ersin2θ；τwx和τwy——風(fēng)應(yīng)力矢量τw沿x、y方向的分量，單位為牛頓每平方米(N/m2)；τbx和τby——波浪、潮流共同作用下的底部剪切應(yīng)力矢量τ沿x、y方向的分量，單位為牛頓每平方米(N/m2)，可按下列公式確定：gu

f

1c2 2fw2c2

·······························(G.7)c2

8w ww wgv

f

1c2 2fw2v (G.)c2 式中：

8www w——水流速度矢量，單位為米每秒(m/s)；——波浪底部水質(zhì)點最大速度矢量，單位為米每秒(m/s)；分別為在x和y方向的分量，單位為米每秒(m/s)；fw——波浪摩阻系數(shù)，通常取0.01~0.02；c——,ch)1//n；n——曼寧糙率系數(shù)；B——波流相互作用系數(shù)：當(dāng)波流同向時B=0.917，當(dāng)波流相互垂直時B=-0.1983，當(dāng)波流夾角不定B=0.359。附 錄 H（規(guī)范性）泥沙沖淤計算需要的水動力場由上述風(fēng)浪模式和風(fēng)暴潮提供動力場。懸沙輸移擴(kuò)散可按以下方程控制：(h)S(h)uS(h)vS(h)D

S(h)D

F (H.1)

x

y S 式中：t——時間，單位為秒(s)；S——鉛直方向積分的水體含沙量，單位為千克每立方米(kg/m3)；y——o置于某一水平基面的直角坐標(biāo)系坐標(biāo)；u、ν——流速矢量分別為V沿x，y方向的分量，單位為米每秒(m/s)；y方向的懸沙紊動擴(kuò)散系數(shù)，單位為平方米每秒(m2/s)；ζ——為相對xoy平面的水面水位，單位為米(m)；h——為靜水深；Fs——泥沙源匯函數(shù)或泥沙沖淤函數(shù)，反映地形沖淤變化kg/(m2·s)，可按照挾沙率公式確定：Fs=-αω(γS-βS*)；α——泥沙沉降幾率；ω——泥沙沉降速度，單位為米每秒(m/s)；S*——為水體的挾沙力，一般采用經(jīng)驗公式法或半理論方法或現(xiàn)場實測資料確定。當(dāng)uuc0β——系數(shù)，0

；(當(dāng)uuc)0γ——系數(shù)，1

當(dāng)uuf)；當(dāng)uuf)uc——泥沙顆粒的起動流速，單位為米每秒(m/s)；uf——泥沙顆粒的揚動流速，單位為米每秒(m/s)；床面沖淤變化可按以下方程控制：bxqyF (H.)bS式中：t——時間，單位為秒(s)；y——o置于某一水平基面的直角坐標(biāo)系坐標(biāo)；b——m)；Fs——泥沙源匯函數(shù)或泥沙沖淤函數(shù)，反映地形沖淤變化，單位為千克每平方米秒[kg/(m2·s)]；γ0——泥沙干容重，單位為千克每立方米(kg/m3)；qx、qy——分別為單位時間內(nèi)單寬底沙輸移量qb沿x和y方向的分量，單位為千克每平方米秒[kg/(m2·s)]，淤泥質(zhì)海岸時均為0，qb采用考慮波浪作用的竇國仁公式，即VV3/2q2 smb C2

··········································(H.3)0 s b V

當(dāng)Vk

V Vw時系數(shù)m0

V Vw時式中：——水流平均速度矢量，單位為米每秒(m/s)；——波浪平均特征速度矢量，單位為米每秒(m/s)；Vk——底沙顆粒的臨界起動流速，單位為米每秒(m/s)；按竇國仁公式確定：式中：

Hs gdbs gdbb gH2.5k b*db

························(H.4)γb*——穩(wěn)定干容重，單位為千克每立方米(kg/m3)，對于細(xì)沙可以認(rèn)為γb*=γb；db——推移質(zhì)的中值粒徑，單位為米(m)；——(0.50cms2)；δ——薄膜水厚度參數(shù)，δ=1.2×10-6cm；Δ——床面糙率高度，單位為米(m)。附 錄 I（規(guī)范性）灘涂貝類養(yǎng)殖海洋災(zāi)害風(fēng)險隱患評估技術(shù)報告格式要求封面封面書寫內(nèi)容包括：——報告名稱；——委托單位名稱；——承擔(dān)單位名稱(蓋章)；——報告編制日期。封二封二應(yīng)書寫內(nèi)容包含:——承擔(dān)單位負(fù)責(zé)人；——任務(wù)責(zé)任人；——技術(shù)負(fù)責(zé)人；——報告編寫人員；——主要參與人員；——審核人