黄骅港传统预报与实测潮位差异分析及潮位实时推算方法

基于黄骅港港池站和航道40+0站的一年期潮位实测资料及该海域的一年期气象资料,对两站传统预报与实测潮位的差异进行了统计分析,对两站的余水位特性及变化规律进行了研究。研究成果表明:(1)黄骅港传统预报潮位与实测潮位存在一定差别,对于黄骅港乘潮时间较长的航道,传统的潮位预报值还不能作为乘潮进出港的依据,因此进行实时潮位遥测遥报是必要的;(2)港池、航道40+0两站之间的余水位变化具有很强的相关性,可以用余水位修正的方法建立这一水域内相关站点之间的潮位推算模型,实现利用岸基遥测遥报潮位实时推算整个航道潮位。     

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...     

多点乘潮在深水航道设计中的应用

目前航道设计中乘潮水位计算多采用单点潮位资料，该方法对于近岸工程及短航道设计较好，但单点乘潮难以满足深水长航道对于安全性和经济性的迫切需求。多点乘潮的应用能大幅度提升航道设计中乘潮水位的精准度，一方面保障航道通航安全性；另一方面兼顾工程经济性。结合工程实例针对多点乘潮问题展开研究，结果表明：通过建立多点潮位站间的潮位回归方程，借助近岸测站资料推算到航道各段处，可实现单点乘潮为多点乘潮。而多点潮位资料的稀缺是现实问题，条件具备时建议开展多点潮位临时观测，采用潮位拓展方式弥补短期资料长度和精度不足；条件不足时，建议借助数模方法推算潮位，并用实测资料验证模型。     

潮位推算技术在盘锦长航道水深测量中的应用

针对盘锦长航道水深测量中的潮位控制问题，通过对潮汐理论进行研究，根据盘锦航道具体情况，采用基于潮汐调和分析的潮位推算技术，建立潮位推算模型，对海上长距离航道进行潮位控制。通过海上定点实测潮位、推算潮位数据比对及不同时间段航道沿线水下地形测量数据比对得出，2种方法得到的数据资料均满足相关规范要求，充分表明基于潮汐调和分析的潮位推算技术准确可靠，能够满足水深测量精度需要，可以在同类型的长航道水深测量中应用。     

开山岛长期验潮站建设的设计和实施

为掌握实时潮位资料,连云港港在开山岛建设长期验潮站。结合开山岛长期验潮站的设立,简述了长期验潮站建设的设计和施工工艺。合理有效的工艺是验潮站得以顺利建设及运行的保障。     

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。     

GPS在航潮位测量中的关键技术研究

在传统潮位测量方法缺陷分析的基础上,提出了在航潮位测量思想。为了获得高精度的在航潮位测量成果,对利用GPS RTK/PPK技术进行潮位测量和数据处理中的关键问题进行了深入的讨论。这些关键问题主要有姿态改正、GPS高程质量控制、垂直基准转换、基于信号的在航潮位提取。在姿态改正中,详细的给出了姿态改正的计算模型;对于GPS RTK/PPK高程数据存在的异常的问题,给出了Kalman滤波以及Heave修正的方法;为使GPS在航潮位研究实用化,对验潮中垂直基准的转换问题进行了深入的研究和讨论,最后给出了无缝垂直基准的概念和转换思想;利用信号处理理论,基于Butterworth滤波器,提取出了潮位,并将GPS潮位与潮位站潮位进行了比较,获得了理想的结果。     

亚航QZ8501搜救航路GPS高程数据研究

文章针对"南海救101"轮前往爪哇海QZ8501失事区域一段330 km航路上记录的GPS数据,进行粗差剔除和小波去噪,得到平滑的GPS高程数据。根据DTU10全球海洋潮汐模型的主要分潮,预报了航路上4个站位的潮位数据,按照时间最近、距离最小的原则得到了船舶航路上的潮位。按照航路的地理坐标,提取出了DTU10全球平均海平面模型的数据。将平滑的GPS高程数据与DTU10模型数据进行比较分析,得到了推算潮位,并将推算潮位与预报潮位进行了比较分析,两者的平均差值为-0.11 m,可以满足远海水深小于200 m的区域的潮位改正需求。     

阳江港丰头作业区多用途码头验潮站布设方案研究

针对阳江港丰头作业区拟建多用途码头附近水域潮位控制的问题,论证出一套切实可行的验潮站布设方案,对以后的水深测量工作具有指导意义。文中实验结果验证此区域范围内潮汐性质一致,潮位基本相同,后续测量只需布设一个临时验潮站即可满足此区域内水深测量精度要求。     

海岸港设计潮位的最大熵分布统计分析

在确定港口工程设计潮位时,我国《海港水文规范》采用手绘累积频率曲线,再摘取设计潮位值的方法。由于其缺乏理论曲线,因此,确定的数值存在任意性。本研究将改进最大熵分布应用于海岸港设计高、低潮位的推算,计算精度较高,可克服传统方法推算设计潮位值的不足,具有重要理论与工程意义。     

余水位潮汐差分改正原理与应用探讨

详细阐述了余水位潮汐差分改正原理,论证了应用该方法可以减少海道测量中水位站的布设数量。通过利用精确的潮汐模型描述天文潮变化,设立水位站监控余水位变化,相当于增大了水位站的监控范围,从而减少实际测量作业中水位站的布设数量。文章给出了多站余水位差分的内插计算公式,并给出了基本的多基站数学表达模型,对潮汐分析计算具有重要的作用。在潮波传播较为复杂的渤海湾东部海区进行了实验,结果表明单站水位改正精度仍可在10 cm以内,并且通过误差分析,说明了该方法还可继续提高改正精度,具有较好的应用前景。     

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...     

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。     

浙江沿海特征潮位与工程设计水位关系

针对岛屿地区长期潮位资料缺乏,给工程设计水位确定带来一定困难的问题,利用浙江沿海16个潮位站一年的潮位资料,推算本海域各站特征潮位及设计水位,并采用线性相关分析法对特征潮位与设计水位间关系进行研究,得到两者间规律性的成果,可为浙江沿海港口工程前期规划、设计等阶段估算工程设计水位提供参考。     

长江感潮河段平面二维潮流数值模拟

基于正交曲线网格下的有限体积法,建立河口潮汐的水深平均二维模型,运用Simple算法求解河口潮汐的二维浅水方程。以长江下游江阴水道为计算实例,用"露滩冻结"动边界技术处理方法模拟江阴水道二维潮流场,较好地解决了边滩、浅滩边界随水位的变动问题。实例和验证结果表明:计算的潮位和潮流过程与实测过程吻合较好,计算的流场合理。对计算结果的前后可视化处理,采用AutoCAD的DXF数据接口生成流场和网格图,以便更好地进行直观分析。     

施工产生的悬浮泥沙对附近海域水质影响的定量预测分析

为了全面地了解珠海港LNG航道附近海域的潮流分布特征,在查阅有关该海域及其附近海域水文特征的基础上,结合模拟区附近的测流站、验潮站资料以及有关前期工作资料,采用数值模拟方法对工程海区及其附近海域的潮流场状况进行了数值模拟计算,再现了模拟区的潮流运动过程和特征。在海域潮流场进行模拟计算的基础上,对挖泥施工过程产生的悬浮物的扩散浓度场进行预测,以此来分析建设施工期间对附近海域水质的影响。     

长江口南支南港的北槽枯季水体中混合、层化与潮汐应变*

2010年1月1日至10日在长江口南支南港北槽航道弯道段内3个水文测站位CS1、CSW和CS8,观测得到大、中、 小潮的潮位、流速、盐度和含沙量的时间序列。这些资料揭示了由盐度和含沙量引起的垂向层化的大、小潮和涨、落潮的 潮周期变化特性。为定量了解航道弯道段水体的垂向混合程度,采用考虑含沙量后的水体密度来估算其梯度Richardson数 (Ri)。在转流时刻,CS1和CSW站位的量级为101 ~ 102,水体呈现层化状态;在涨急、落急时,Ri量级为10-2 ~ 10-1,水体呈 现强混合状态。CS8站位涨潮时的Ri在0.25~5,落潮时平均为10-2量级。3个水文测站位,涨潮时的层化均强于落潮时;大潮 时的层化程度最强,而小潮时的层化持续时间最长; 均存在潮汐应变的现象,且以非持久性的SIPS层化为主。采用Simpson 等[2]的公式,估算了长江口北槽航道弯道段内水体由河口环流、潮汐应变和潮汐搅动引起的势能变化率。潮汐应变是水体 层化的主要动力机制,而河口环流引起的势能变化率比潮汐应变和潮汐搅动引起的小102 ~ 103量级。     

采用新旧深度基准面应注意的问题

通过两个测站最新潮位观测资料计算出当地理论最低潮面，与现有海图理论最低潮面进行比较，并反算验证说明新的理论最低潮面保证率较高。     

舟山黄泽山岛北侧岸线潮流特征及其影响分析

观测资料显示黄泽山岛北侧岸线海域潮流场分布较复杂。采用潮流现场观测和数值模拟相结合的方法,可较有效地分析当地流场特征和不利流态的范围、时间及其对规划码头前沿线布置的影响,可作为类似海域评估流场影响、优化码头平面布置的一般研究思路和技术路线。     

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。