基于高低潮的优化保形调和分析模型(OCTHM)及算法

通常利用Foreman的高低潮潮汐预报模型,对只有高低潮实测数据的海洋水文站位进行潮汐预报,但在某些组合分潮情况下,在高低潮间会产生抖动现象,这种现象增加了不应有的虚假高低潮,给高低潮时和潮位的预报以及天文潮的整体预报精度造成很大影响。基于定点天文潮曲线变化具有的特性(高、低潮位处一阶导数为零且具有凸、凹性),在只有高低潮数据情况下,给出了建立分段四次多项式插值的优化保形潮汐调和分析模型(OCTHM)的一般方法。利用此模型思想方法,根据江苏省连云港站、上海高桥站的实测高低潮数据,建立了相应站位的优化保形潮汐调和分析预报模型。对有关预报结果进行分析对比,表明OCTHM模型克服了Foreman预报模型的抖动现象,具有其所不具有的保形性,可以较为准确地预报出高低潮时和潮位。     

利用高低潮推算乘潮水位的方法

提出一种仅利用高低潮数据计算乘潮水位的新方法.以潮汐表中我国不同潮汐类型站点的高、低潮数据和逐时潮位数据为基础,采用按规范方法计算的结果对新方法的结果进行验证,从多角度分析计算误差.结果表明,新方法的计算结果误差多在10 cm以内,径流和浅水分潮影响明显区域的最大误差在20 cm左右,结果精度能够满足工程需求.此方法含...     

余水位及潮汐差分方法

从潮汐调和分析的原理出发,由精度分析入手,论证了潮汐调和分析参数取值的限度问题,指出在保证不损失精度的前提下,取13个参变量为最佳取值。据潮汐调和分析预报原理和余水位的概念,利用观测和预报的相关关系,总结了潮汐预报的四大特点,详细论证和阐述了余水位7种特性,并利用实际算例,证明了这7种特性的存在,在此基础上提出了相关潮位站潮汐差分的思想,以实例验证了潮汐差分的可行性,给出了潮汐差分数学模型和潮汐差分方法以及潮汐差分的用途,利用余水位的特性准确地进行潮位反演和提高了短期预报潮位的精度。     

船舶乘潮过浅模拟研究

为充分、合理地利用长江口自然潮位乘潮通航的潜力,为加强该水域航运的安全和计划管理,本文就其乘潮航道通过能力的模拟计算作一探讨.作者首先简略地介绍了长江口南水道的航道水文,然后以高低潮位法和调和常数法进行通航时间的模拟计算和多浅段共通乘潮时间的求解,最后根据1986年的潮汐实测资料,采用高低潮位法计算由长江口进口到鸭窝沙航段上端的每潮可通过量,并汇编列表.本研究对其他河口港的乘湖过浅也有一定的参考价值.     

秦皇岛港10万t级航道的潮汐变化

对秦皇岛港10万t级航道处的潮汐变化与秦港3号码头验潮站潮汐变化进行了同步观测,并对所获得的2组观测数据进行了整点潮高及高、低潮潮时潮高对比,计算了相关系数,建立了线性回归方程。证明两处的潮汐变化基本相同。在10万t级航道水深测量中,可用验潮站的潮位进行订正。     

滚装直跳板码头装卸作业潮位预报方法

针对滚装码头装卸车辆的潮位范围选择问题,以滚装直跳板为研究对象,分析跳板技术状态、船的状态、通行车辆性能和码头参数等因素对作业潮位的影响,并将影响情况定量转化为仅以跳板工作角度为未知数的不等式组,采用数值迭代法求解出跳板工作角度范围,进而预报作业潮位范围,并通过工程实例对该作业潮位预报方法进行验证。结果表明,该作业潮位预报方法具有普遍适用性,可用于指导滚装船制定码头装卸作业计划。     

河口挡潮闸闸下低潮缺失水位修正方法

河口挡潮闸闸下低潮水位资料周期性缺失可能导致闸下潮汐调和分析结果出现偏差,从而直接影响到闸下水位过程的预报精度。针对这一问题,提出了一种闸下低潮缺失水位的修正方法,利用潮汐过程曲线的对称性对低潮缺失水位资料进行初步修正,然后根据调和分析自报结果对修正数据进行迭代更新,直至潮汐调和常数不再变化。验证结果表明,该方法可有效提高闸下水位过程的自报精度,其成果在2014年宁波高背浦闸闸下测站的潮汐预报中得到了良好应用。     

基于AutoML的长江下游周旬尺度枯水位及潮位预报

基于微软在2018年发布的自动化机器学习建模平台Azure AutoML,探索长江下游水位及潮位预报模型构建与应用。以大通枯水期周旬尺度最低水位、南京未来14与20次低潮中最低潮位的预报为例，开展研究并从模型构建与评估、预报精度、输入因子重要性等角度进行分析。研究结论表明：微软Azure AutoML平台可便捷地进行自动化机器学习模型的构建；两站点的预报模型在2014—2020年模型构建过程、2021年模型精度分析过程中均取得较高的精度指标，但在最低水位(潮位)波动变幅较大的阶段，预报模型的性能有待进一步提高；大通站不同预见期预报模型的重要输入因子较为一致，排名前三的重要变量依次为八里江、大通、安庆水位；南京潮位预报规律较为复杂，应尽量纳入更长时段的前期潮位信息。     

长江口近期潮汐特征值变化及其原因分析*

利用长江口沿程11个潮位站的潮位数据,统计分析1996—2011年各站年平均高潮位、年平均低潮位和年平均海 面,得出长江口海域近期的潮汐特征值变化,分析相关影响因素,探讨长江口近期潮汐特征变化的原因。结果表明：1996年 以来,各潮位站的平均海平面略有抬升,但变化幅度不大;流域来水变化对河口潮汐特征值变化影响不大;从长期看,全 球气候变暖对海平面变化有一定影响,但短期内的影响不大;短期内,主要受到长江口地区近年来各类涉水工程建设的影 响,具体表现为：平均高潮位下降、平均低潮位上升、潮差减小,涨潮历时缩短、落潮历时延长,年最低低潮位上升等。 长江口不同河段因受径流、潮流、工程建设等因素的影响程度不同,其潮位特征值沿程的变化特点也不同,需要在河口工 程设计、防洪减灾与河口治理等方面引起重视。     

理论最低潮面确定方法探讨

本文分析了理论最低潮面计算原理,梳理了我国不同时期理论最低潮面算法,根据潮汐表中黄、渤海29个站位两年逐时潮位预报数据分析不同算法差异。搜集8个站位23年实测潮位数据,分析了采用不同数据计算理论最低潮面的差异。文中还简述了影响计算理论最低潮面的其他相关因素。通过对比、分析、汇总,提出了确定理论最低潮面的方法和建议。     

基于短期验潮资料的新建港区设计潮位确定方法*

在沿海港口工程中,确定设计潮位是一项重要的基础工作。对于新建港区,往往只有短期验潮资料,需要借助附近主港的长期验潮资料,采用短期同步差比法和相关分析法计算设计高、低水位,采用相关分析法和K值法计算极端高、低水位。研究判断潮汐性质相似性的定量指标以及基于多个计算结果的设计潮位确定方法。该方法应用于皮口港区总体规划中,为新建港区设计潮位的确定提供了参考。     

艉直式跳板滚装船丁靠直立式码头装卸载保障

针对斜坡式码头通用性差、难以满足部队全域机动需要的问题,基于艉直式跳板滚装船丁靠直立式码头的装卸载模式,建立了装卸载作业时水位和时间的计算模型。水位模型根据船艉跳板与码头搭接的上下两个极限位置来推导出作业水位的取值范围。时间模型根据潮汐涨落规律,近似为简谐运动曲线,相继求得潮高修正数、相位角、潮面与低潮(高潮)的时间间隔等参数,最终得到相应潮时。通过实例验证了两种模型的正确性,并计算出装卸载作业的水位和时间范围。     

使用数学插值法对水位数据插补的方法研究

长期水位站进行系列水位观测时一般采用每整小时的观测一次的方法,获得整点的系列水位观测数据。在水深测量中,尤其重点水域的水深测量中,一般要求每10分钟观测一次水位。能否利用整点系列水位通过内插的方法获得每10分钟的水位数据,满足水深测量的精度要求,数学插值法能够很好地解决上述问题。文章研究了三次样条插值方法及牛顿多项式插值方法的应用,通过大量的实际观测数据验证了方法的可行性,其结果完全可以满足水深测量的精度要求。另外在水位观测中,由于设备等原因,造成一段时间内水位数据缺失,插值方法在一定程度上解决了这一问题。     

基于余水位的潮位实时推算系统

为了有效控制附近海域潮位,保证通航安全和合理有效地利用水深资源,详述了余水位的基本原理和潮汐差分方法,提出了基于此理论的验潮方案和潮位推算算法,并开发了一个潮位实时推算系统.系统采用多线程、串口通信等技术,与GPS接收机、潮位遥报仪、电脑主机等硬件进行实时通讯,获取定位信息和遥报潮位等数据,利用差分潮位推算施工船舶所在...     

黄浦江航道维护中的长航道乘潮水位计算

黄浦江为感潮河段长航道,与其他类似航道相比,黄浦江还存在港区集中、船舶进口时间不一且并非在最优乘潮时间之后即靠泊码头的特点。针对上述问题,对进港时间与乘潮历时的相关关系进行研究,采用多站水位联合计算的方式,提出以进口时间作为限制条件,根据具体进口时间(潮时)推算航行到各航段所对应时间(潮时),并结合单站涨落潮时间与船舶过站时间的数学关系,进而计算需乘潮历时和可能乘到的潮位的方法。通过该方法的计算,在进口时间受限的情况下,可得到船舶靠泊各个港区所需的最佳乘潮时间和对应的乘潮水位,并以此分别确定航道各段的维护高程,合理利用有限资源,减少工程投资。     

疏浚工程中基于余水位订正的沿海远距离潮位推算方法

针对沿海疏浚工程中远距离疏浚区域因潮位实时控制疏浚深度难以精确控制的问题,结合盐城大丰港区航道疏浚工程,通过对基准传递、调和常数、分潮数择取、余水位相关的等关键参数分析,提出一种基于余水位订正的沿海疏浚工程远距离潮位推算方法,并验证该方法的可靠性。