“登台入闽”型台风波浪传播特性分析

以Holland模型风场叠加CCMP背景风场驱动目前国际先进的第三代海浪模式SWAN(simulating waves nearshore),对"登台入闽"类型的3个台风"9608"号、"0519"号和"0604"进行波浪数值模拟。分析该类型台风的波浪时空分布特性,以期为此类台风研究和减灾防灾提供参考。结果表明:台风中心未进入台湾海峡前,波浪主要通过岛端部进入海峡,有效波高较小;台风中心位于海峡口门附近时,海峡峡口内、外波浪分布表现出明显的不对称性,外大内小;福建沿海危险时段为台风中心进入海峡到登陆的过程,需要在台风中心进入海峡前部署好防灾减灾工作;台风中心位置和台风移动方向不同时,最大风速、有效波高出现区域相对于台风中心的位置会呈现较大的差异,给防灾减灾带来困难。     

福建沿海台风浪数值模拟及特性分析

以Holland模型风场和CCMP背景风场相叠加构造台风风场,驱动第三代海浪模式SWAN对登陆福建的0908号台风"莫拉克"和1013号台风"鲇鱼"发生的台风浪过程进行数值模拟,并运用Jason-1卫星数据对模拟结果进行验证,结果显示模拟风速、有效波高值和卫星资料值吻合较好。在此基础上分析福建海域的台风浪时空分布特征和近岸三处海湾的波高变化过程,结果显示:台风过程中,最大风速和浪高值均位于台风移动中心右侧,风浪夹角与到台风中心的距离成正比且右侧夹角较小,左侧较大,台风中心对应着浪高的低值区,波高分布在海峡内外表现出较大的不对称性。"莫拉克"过程中,福建东北部海域出现10.8 m大浪,厦门湾、兴化湾、三沙湾内波高主要由风浪引起;"鲇鱼"过程中,福建南部海域出现9.2 m大浪,兴化湾、三沙湾内波高主要由风浪引起,厦门湾受到一定的南部海域涌浪的影响。     

台风波高重现值的泊松最大熵分布估计

以日本中城湾观测站实测台风过程出现的最大波高序列为例,提出了泊松-最大熵复合极值分布,并将其用于计算台风海浪的重现值波高.采用年极值法与过阈法对台风波高进行长期统计分析.计算结果表明:观测时段相同,阈值的选取对重现值的估计影响不大.而阈值相同,抽样时段的长度对重现值估计的影响较大;若样本时段较短,但极值波高的最大值包含于其中,则估计得到的重现值偏大,该结果对于结构设计是偏安全的.     

广西北海近岸海域波浪的分布特征*

通过对广西北海近岸测站1 a实测波浪资料,分析该海域的波浪特征,得出:海域不分方向H1/10年平均值为0.6 m,常浪向为WSW向,出现的频率为15.48%,强浪向为ESE向,观测期间最大波高出现在201409号“威马逊”台风期间,Hmax最大值为8.23 m,对应H1/10值为6.26 m;波高与周期的联合分布基本呈类似斜三角形分布。运用最小二乘法进行回归分析,建立了该海域各特征波高与平均波高的相关关系。     

连续弯道内水流运动的特点

利用数学模型,采用带旋流修正的紊流模型,同时借助VOF方法描述自由表面,对6个连续反向弯道中的水流运动特点进行了数值计算,分析了连续弯道中的主流线分布,不同来流情况下的纵向水面流速变化以及横向环流在连续弯道中的发展过程.结果表明,在连续弯道中,高流速区均出现在弯顶前凸岸一侧;连续弯道两个反向弯段的横向环流也是反向的,下一个弯段的环流发展受到上一个弯段环流明显的抑制作用;随着上游来流量的增大,弯道中最大纵向流速的位置由弯顶前凸岸处向弯顶下移,顶冲点下移,纵向流速沿弯道宽度方向的分布趋于均匀,水流"走直"的趋势明显.     

基于SWAN模式对台风海燕风浪的推算

选用内域藤田外域高桥的混合风场模拟台风风场,应用第三代海浪数值模式SWAN对2013年影响南海海域的超级台风＂海燕＂进行台风浪的推算。通过对测点处风速以及推算出有效波高与实测数据对比,分析发现模式计算结果与实测吻合良好。同时将其应用到南海海域波浪场的推算,能够很好地刻画台风经过时波浪场在时间和空间的变化,可为以后风浪的预报提供参考。     

江苏沿海可能最大台风风暴潮增水研究

将影响江苏的台风按路径分为四类:登陆北上型、外海活动型、正面登陆型以及特殊类型,研究设计台风的中心低气压、最大风速与路径,给出10个影响江苏的可能最大台风。模型模拟10个可能最大台风影响下,江苏沿海可能最大台风增水,给出各类型台风的增水岸段以及增水幅度。     

台风路径对长江口各汊道波高的影响

基于第三代海浪数值模式SWAN,将Holland梯度风场和CCMP背景风场叠加作为输入风场驱动模型,模拟0515号"卡努"台风的波浪传播过程,通过Jason-1卫星数据对模拟的风速和波高进行验证。在此基础上,将"卡努"路径向东平移构造出8条不同的台风路径,对不同台风路径下长江口各汊道的波高分布进行研究。结果表明,当台风路径范围覆盖整个长江口时,长江口各汊道产生的波高值较大,从长江口西侧和东侧经过时影响较小。当台风靠近长江口口门处穿过时,口门附近的北支、北槽和北港河段波高值较大;当台风靠近长江口南支附近穿过时,南支和南港河段波高值较大。当台风横穿长江口时,台风对长江口波高的影响口门外大于口门内,口门外波高最大值达到2～3 m,口门内波高最大值为1～2 m。     

成功防御台风“利奇马” 海上16人安全获救

<正>超强台风“利奇马”8月10日下午开始影响山东沿海,11日2050时,在青岛市黄岛区附近海域登陆。台风影响期间,山东沿海最大风力9-10级、阵风达12级,最大风暴增水80-240厘米,并出现了3.5-4.5米的大浪到巨浪,成为近年来影响山东省沿海最严重的台风。山东海事局按照“及早防、及时避、快响应”的方针,全员在岗、全力防抗。在台风来临前,山东海事部门严格落实责任、强化联防联动,排查风险隐患,督促辖区船舶回港、到锚地避     

风雨中的生死营救

7月18日1500时,41年来登陆华南最强台风“威马逊”登陆海南文昌,中心附近最大风力17级,两日内横扫琼粤桂三省,成为今年以来对我国影响最大的台风。然而“威尔逊”还未走远,10号台风“麦德姆”就已赶到,7月23日“麦德姆”穿越台湾海峡后,于当日1530时在福建福清登陆。     

风暴潮增水和台风浪联合分布在北仑港中的应用

通过台风期间北仑港实测潮位、波浪资料统计分析,研究台风期间风暴潮增水特性和统计规律,采用概率统计理论研究风暴潮增水和波浪的相关性,建立风暴潮增水与波高的联合分布,提出考虑风暴潮影响的设计潮位、波浪组合的推算方法。     

波浪与潮汐耦合模拟技术研究

波浪与潮汐耦合模拟技术相关研究,可为沿海防灾体系建设、灾害评估、预警及应对等提供技术支撑,对预防和减轻沿海台风暴潮和台风浪灾害具有重要的意义。回顾风暴潮和波浪物理模型试验的研究成果,分析波浪与潮汐耦合模拟的最新研究进展和发展趋势,通过将连续的风暴潮水位变化过程与加密离散后的波浪过程进行叠加,用造波机和生潮设备连续生潮造波的方法,在水槽中实现了潮位和波浪的同步变化,从而在实验室中实现波浪与潮汐的耦合模拟,并将之应用于模拟实例。     

天津港防波堤延伸工程口门方案研究

根据发展的需要,天津港拟在原25万t航道北侧增加一条10万t级航道。由于航道宽度增加,设计口门宽度由900 m增加到1550 m,在现场实测资料分析的基础上,利用潮流、泥沙数学模型对口门拓宽后口门附近流场以及航道淤积情况进行了研究,建立波浪数学模型,对南疆码头附近泊稳以及波峰面高程进行了研究,主要结论是与原900 m时相比,口门拓宽后口门附近流态基本没有发生变化,航道淤强略有增加,但幅度不大,而口门拓宽后30万t油码头处波高有所增大,不能满足设计要求,将北防波堤向海延伸500 m后,30万t油码头处波高可以满足设计要求。     

中国内海台风浪传播和演化过程数值模拟

基于波作用量守恒方程建立我国内海台风浪生成与传播的模型。用谱峰周期来界定涌浪,通过对全区域的典型台风浪过程的模拟计算,分析了内海台风浪时、空分布特征和演化过程。研究表明:台风登陆后,从能量扩散速度判断,应经历能量由高频向低频转化的过程(易形成长周期波浪),均可传播到渤海海域。生成长周期波浪后,波能衰减速度显著减慢,长周期波浪可在我国北方海域生存2 d以上。涌浪在台风登陆之后的传播速度很快,为50～60 km/h,涌浪传播速度在我国内海可以达到台风中心运动速度的2倍左右。     

三峡汛期日调节对通航影响及改善措施

试验研究了三峡工程运行至50+4a和70+6a汛期电站日调节非恒定流对上游引航道口门区水流条件的影响。结果表明,通航水流条件主要控制因素为口门区的横流、船闸前的波高,在日调节过程中所要求的日调节流量下,均难以满足通航水流标准要求。对此,提出了改善引航道口门区通航水流条件的几种不同措施。     

Empirical relation between the typhoon surge deviation and the corresponding typhoon characteristics: a case study in Taiwan

The relation between typhoon surges and typhoon characteristics measured at Kenfang Tidal Station on the northeast coast of Taiwan was studied in this paper. Typhoon characteristics include the typhoon center atmospheric pressure, the typhoon near-center wind speed, the typhoon storm radius, the distance between the typhoon center and the tidal station, and the typhoon approach tracks. The results show that the typhoon surge deviation is strongly dependent on typhoon characteristics. An empirical typhoon surge formula is proposed in terms of the typhoon wind speed, the typhoon storm radius, and the distance between the typhoon center and the tidal station. The coefficients in the empirical formula were evaluated, based on the measured typhoon surge data at Kenfang Tidal Station. The storm surge deviations at Kenfang Station during Typhoons Doug (1994) and Herb (1996) estimated using the proposed empirical formula were compared with the measured data as well as with the results of a numerical study.     

台风"莎莉嘉"过境期间某泻湖内波浪特征分析

通过在某岛礁泻湖内布置ADCP波流测量仪器,采集到2016年21号台风"莎莉嘉"期间的波浪数据.结合布置在泻湖口处风速仪的风实测数据,本文对该时间段内的波浪特征进行分析.由波浪统计数据分析发现有义波高随时间的变化趋势与风速的变化趋势高度重合;谱峰周期的变化则要晚于风速的变化;谱峰方向在台风起主导作用期间与风向高度一致.通过分析多个无因次参数以及对风浪和涌浪进行分离发现测点与台风中心距离开始变大的这个时间点有着重要的意义.在该时间点,波长开始变长,波浪由无限水深波浪转变为有限水深波浪.一些波浪特征值,比如谱峰周期、a/L,也发生比较大的变化.此后在七级风半径不再覆盖测点时,该处波浪由风浪转变为涌浪.对波浪谱进行分析发现,在台风主导期间,其谱为单峰谱,其余时间则为双峰谱.     

宁波港集装箱码头陆域围堤抗浪性能研究

采用不规则波模拟现场波浪条件,对宁波港集装箱码头陆域围堤的抗浪性能进行了试验研究。确定了围堤各种典型断面形式在百年一遇潮位、风浪情况下的稳定情况,并针对可能发生的破坏提出了修改和优化方案,为设计和使用单位防风抗台提供了依据。     

中国沿海台风的统计特征及台风浪的数值模拟

文章统计了自1945年以来北太平洋地区相关预报中心的数据,采用NOAA(National Oceanic and Atmospheric Administration)的卫星数据,对影响中国沿海的台风的路径、气压等特征做了统计分析,得到了登陆台风的9种典型路径以及最低气压的空间分布。其次采用第三代海浪数学模型SWAN(Simulating Wave Nearshore)模拟了东海特征路径上的台风。