舟山群岛海域潮波传播变形和不对称性探讨

舟山海域属于多岛屿海域,潮波受岛屿地形条件影响复杂。根据舟山海域4个潮位站2017年一个月实测逐时潮位以及7个临时测站的大潮、小潮短期逐时潮位资料,采用调和分析及偏度指标计算法,确定了舟山本岛至穿山半岛之间海域的分潮特征及潮汐不对称变化;通过分析浅水潮波方程中的各非线性项,确定了舟山海域浅水分潮产生的主要动力机制;评估了不同频率分潮组合产生的潮汐不对称性贡献值。研究表明,潮波方程中非线性摩擦项是舟山群岛海域浅水分潮变化和潮波变形的主要动力来源;明确了该海域潮汐以M_2和S_2天文半日潮主导,浅水分潮以M_4、MS_4分潮为主但潮幅较小,潮波传播过程中耗散潮波能量同时,潮能存在由低频分潮向高频分潮转移,呈现低频天文分潮潮幅沿程减小,高频浅水分潮潮幅增加;潮汐不对称性表现为涨潮占优,大潮期不对称性较小潮期明显,天文半日分潮M_2、S_2与浅水分潮MS_4、M_4组合是潮汐不对称性的最大贡献者。     

潮汐调和分析的分潮自动优化及预报应用

潮汐调和分析的分潮自动优化及预报系统是目前所选分潮数最多,采用分潮自动优化技术的潮汐分析系统,主要包括潮位数据入库、潮位数据检查及修改、调和分析、天文潮预报等模块。文中通过工程应用对其潮汐调和分析的精度进行了验证。     

近50年东江三角洲潮汐运动的变化研究

基于东江三角洲的5个水文观测站和东江下游的博罗流量观测站数据,分析近50 a来东江三角洲潮汐运动特征的变化。水文统计学方法表明上游石龙站点的水位和潮差变化程度远大于下游的大盛和泗盛围站点,且石龙站点低低潮曾发生于小潮,后发生于大潮时期,这一变化与潮汐分潮振幅变化相关。T_Tide调和分析得出的分潮振幅结果显示,各站点的振幅变化与水位和潮差变化相关,尤其石龙站点的半月分潮和半日分潮大小的转换能够说明低低潮发生时间的变化。此外计算出的地形指标变化,表明石龙站点因人类活动所导致的河床下切所引起的潮动力变化,对以上变化起到不同程度的影响作用。     

风对威海湾潮流场的影响

由于受到成山角外M2分潮无潮点及渤海湾中部K1分潮无潮点的影响,威海湾潮流场非常复杂,在强风影响下,威海湾内的潮流场会发生明显变化.采用数值模型研究了E向风和W向风对威海湾潮流场的影响,给出了流速及流向在强风作用下的变化规律,对威海湾内的航船、养殖及污染物排放等具有一定的参考意义.     

长江口Sa分潮数值模拟研究

为更好研究长江口Sa分潮的特性,建立了大通至长江口感潮河段的二维水动力数学模型,通过模拟径流与潮汐共同作用下的水动力过程,并设置上下游不同条件的对照组,分析了河口段Sa分潮的影响因子及响应规律。结果表明,长江河口段Sa分潮由上游径流变化和外海Sa潮波共同作用产生,径流对上游站点影响占优、外海潮波对下游影响占优。径流使得河道内分潮振幅产生了沿程衰减的趋势,这是河口的Sa分潮特征不同于外海的原因,也说明径流是其主要的影响因子;而外海的Sa潮波只给予了其一个沿程定值。Sa分潮振幅只受径流的年内变化大小和外海Sa潮波振幅大小影响,不受平均径流量和平均海面的影响。径流量的变化会导致沿程Sa分潮振幅发生响应变化,且上游比下游站点响应更敏感;外海Sa潮波振幅的变化会使沿程振幅发生大致等量的变幅。三峡建成后河口段Sa分潮振幅有所减小,年际变化减小。     

西沙岛礁泻湖潮流特征分析

基于两年实测数据,本文对西沙海域某泻湖的内潮和分层流进行了分析。结果表明,该海域主要分潮为K1、O1和M2分潮。对于分层流,SSA分潮的影响应值得注意。对余潮和余流的分析表明余潮和余流主要分布在低频区,且该时间段内台风和冷空气的影响没有引起明显的水位变化。潮流向玫瑰图表明潮流方向受地形影响,以沿岸反复流为主;而余流则以单向流为主,且会随着水深而顺时针或逆时针变化。余流的EOF分析表明泻湖内不同测点东向流和北向流的主模态都相同。     

不同期验潮数据用于余水位差分水位推算的可行性分析

利用中短期验潮资料调和分析获得11个主要分潮的调和常数实现水位推算的方法,已在海洋测绘、疏浚工程测量等领域得到推广。但不进行全部站点的同步验潮测量,仅收集不同期历史验潮数据进行分析,获得的潮汐调和常数难以满足水深测量水位改正的精度要求。提出2种调和常数优化方法,通过增强不同期验潮数据调和常数的相关性,提高水位推算的精度,并以实例验证不同期验潮数据用于余水位差分水位推算的可行性。     

第二代海洋水文潮流应用软件包

上海计算所开发出第二代海洋水文应用软件包。该软件包不仅在潮汐、潮流分析阶段可根据用户要求任意选择分潮进行分析,而且在潮汐、潮流预报阶段也能任选分潮,同时还增加了逐时预报的功能。这一改进,有效地提高了原应用软件的分析精度、灵活性和通用性,为海洋水文、水上交通、水利、环保、军事     

广西沿海潮汐特征分析

利用最新潮汐模型FES2014提取广西沿海K_1、O_1、M_2和S_2等4个主要分潮调和常数,计算潮汐类型,并绘制广西沿海潮波图及潮汐类型分布图。结果表明:广西沿海潮波传播方向为西南向东北方向;潮汐类型以正规日潮为主;北部湾东北部为不正规日潮混合潮。根据北海、防城港、龙门港及钦州航道等4个重要验潮站的实测数据,采用最小二乘原理的调和分析方法得到4个验潮站的调和常数。根据调和常数计算潮汐特征值,结果表明4个验潮站潮汐类型均为正规日潮,这与模型分析结果是一致的。利用北海长期验潮站分析得到北海站设计高水位约为470 cm,设计低水位约为110 cm。通过潮波图与水下地形分布图的比较,表明广西沿海潮汐的形成与水下地形分布密切相关。     

长江南京以下12.5 m深水航道一期工程乘潮水位利用分析

长江南京以下12.5 m深水航道一期工程所在河段为潮汐河段,5万吨级以上船舶需乘潮进出.根据工程河段的潮汐特性,分析南通天生港至长江口采用一乘进出港和二乘进出港的乘潮历时、不同保证率条件下的乘潮水位,进而分析航行于长江口深水航道的不同吨级的集装箱船、原油船、散货船的乘潮保证率,据此论证一期工程确定的通航标准的合理性.     

潮汐河口长航道乘潮问题研究

针对潮汐河口长航道乘潮计算的潮位资料代表性问题,提出了潮汐河口乘潮水位的多站联合计算法。该方法利用多站同步潮位资料,综合考虑船舶通航方式与潮波传播速度等因素,可合理计算潮汐河口乘潮水位。长江口深水航道的有关计算表明,相同乘潮历时和累积频率对应的乘潮水位,进河口大于沿程单站的乘潮水位,且明显大于出河口。潮汐河口长航道设计,应根据当地河口的潮汐性质、强度及其与径流的对比,以及船舶航行的特点包括航速、进出港载货情况和航道沿程水深,确定合理的乘潮方式,即选择合适的航道乘潮长度。     

石浦港下湾门航道工程潮流数值模拟研究

依据最新的水文实测资料,对石浦港的潮汐潮流特征进行了分析;并建立了基于不规则三角形网格的二维潮流数学模型,根据实测资料对模型进行了验证。在验证的基础上,对下湾门5万t级航道工程(开挖及炸礁通航)实施前后的流场进行了数值模拟计算,根据计算结果对工程前后的潮流特征及其变化进行了分析。研究结果表明:(1)工程海区潮汐属于正规半日潮类型,潮流性质属正规半日潮流型,潮流运动呈往复流形式;(2)岸线走向与涨落潮流走向基本一致;(3)航道总体挖深较小,流速变化很小,并未改变大范围海域潮流运动整体特征;开挖段航道流速呈减小的趋势,深槽水域流速呈增加趋势;(4)炸礁使得口门处航道轴线水域的流场趋于平顺,流向与航道走向基本一致,对周边流场基本没有影响;(5)方案实施后,对潮位变化无影响;下湾门口门处潮量增加,而其他口门潮量降低;(6)航道转弯位置、进港口门以及外海航道处横流较强,其他区段横流较弱。     

唐山港京唐港区沿岸建港前后潮汐、海流特性分析

通过搜集唐山港京唐港区建港以来多次潮位、海流观测资料,对京唐港区附近海域潮汐特征以及港区不同海域的流场特点进行对比分析。分析表明：港口建设对潮汐特性影响不明显;随着港口建设,港口建筑物及其引起的地形变化改变了港区较近海域流场,对港区较远海域海流的影响逐渐减小。     

海港工程设计潮位计算方法

针对G um be l分布,考虑了连续样本及非连续样本两种情况,采用M on te-C arlo模拟分析技术,对海港工程设计潮位计算中的矩法(M OM)、最小二乘法(L-S)以及目前流行的线性矩法(L-M)进行了比较研究,同时采用沿海9个潮位站的资料进行了验证计算。结果表明,与M OM法和L-S法相比,L-M法具有最优的统计性能,建议为工程设计所采用;现有规范推荐的最小二乘法偏于安全,但对不连续系列或当总体分布参数Cv较小时,亦能提供较合理的设计成果。     

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。     

船用潮汐潮流应用研究

本文就航用潮汐朝流资料的实用研究提出了一些计算模式,结合其特征进行了评价分析,并提供了计算实例。为今后编制我国近海新型的航用潮汐潮流资料提供了依据。     

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...     

潮汐数据的达尔文分析与调和分析的对比研究

潮汐数据分析法是提取潮汐变化规律的方法,其准确与否直接影响人类在海上的各项实践活动。达尔文分析法(镂孔格方法)和调和分析方法(杜德森方法)是最常用和实用的2种标准潮汐分析方法。文章对上述2种不同时期的方法进行了对比,并通过实测数据的试验分析,评定了2种方法分析结果的精度。     

控制加载爆炸挤淤置换法在宁德核电厂一期工程厂区护岸中的应用

宁德核电厂厂区护岸工程是核电厂防御海潮及海浪袭击的重要屏障,针对该工程位置处淤泥层厚,斜坡堤压脚平台宽的特点,在采用常规爆破排淤填石法不能形成设计断面情况下,采用控制加载爆炸挤淤置换法完成了设计断面的实施,该方法的应用能够对深厚淤泥层地质处的地基进行置换处理,使宽压脚平台的爆破实施成为可行,为同类工程提供了成功经验.     

On the observability of the fortnightly cycle of the Tagus estuary turbid plume using MODIS ocean colour images

Using three years (2003 to 2005) of MODIS-Aqua normalized water-leaving radiance at 551 nm this paper shows a fortnightly cycle in the Tagus estuary turbid plume. The Tagus estuary is one of the largest estuaries of the west coast of Europe and is located in the most populated area of Portugal, including the capital Lisbon. The turbid plume has been detected by the backscattering characteristics of the surface waters in the vicinity of the estuary mouth. In fortnightly scales, the turbid plume has smaller dimensions during and after neap tides and higher dimensions during and after spring tides. This is most probably associated with the fortnightly spring–neap tidal cycle and the consequent increase in turbidity inside the estuary during spring tides. During the summer weak spring tides (tidal amplitude approximately 2.5 m) no turbid plume is observed for an entire fortnightly cycle. Outside the summer months, precipitation, river discharge and winds, were found to increase the turbid area, but the fortnightly cycle appears to be superimposed on the large time-scale variability, and present throughout the year.