西海岸中央公园防风暴潮数值模拟研究

为了对西海岸中央公园附近及其周围海域的风暴潮进行系统且精准的数值模拟研究,本文利用Delft 3D对研究区域进行了天文潮、风暴潮以及波浪的数值模拟。首先,建立了该海域的天文潮数值模型,研究发现该海域受黄海海流的影响呈现NE向与SW方向往复流状态。接着在天文潮模型的基础上,对研究区域连续22年风暴潮增减水进行了模拟,并结合实测资料对研究区域的多年一遇设计水位进行计算。最后,将相关设计水位应用到波浪模型中,得到该海域设计波要素以描述研究区域附近海域的波浪特征。本文的研究成果可为研究区域的海洋工程设计和风暴潮预报提供理论依据和技术支持。     

江苏海域“达维”台风风暴潮数值模拟试验研究

为提高风暴潮的模拟精度,将台风风场模型与NCDC背景风场进行叠加,考虑天文潮对风暴潮的影响,应用二维水动力模型MIKE21模拟了1210号台风"达维"(Damrey)期间江苏海域的风暴潮增水。比较不同气压场公式及不同最大风速半径公式构造出的风场模型对模拟结果的影响,选取最优组合分析台风对江苏海域流场的影响。结果表明,模型能较好地模拟台风期间的风暴潮增水,利用Holland气压场公式与江志辉最大风速半径公式模拟风场的计算结果更符合实测值。     

洪水对长江口风暴潮的影响

河口地区容易遭受洪水和风暴潮复合作用的影响。通过对长江大通站流量长周期序列分析,采用FVCOM建立三维河口风暴潮模型,研究了长江口风暴潮对径流的响应。结论如下：1)长江口天文高潮位(风暴高潮位)随径流的增加而抬升,两者线性关系极强,可为河口洪水和风暴潮的预报提供参考。2)对于给定的天文潮(风暴潮)情景,水位增长率只与站点所在位置有关,且越往上游水位增长率越大。3)风暴增水在江阴段取得峰值,在江阴以上的感潮河段随着流量增大而减小,在江阴以下的河口段变化不明显。     

风暴潮耦合数值模式在渤海海域中的应佑

考虑地球曲率的影响,建立了基于球坐标下的渤海及黄海北部海域天文潮与风暴潮的耦合模型,通过对2003年10月8日到14日的天文潮及风暴潮的模拟验证,分析了温带气旋作用下的渤海沿岸各主要港口的增、减水及局部海域潮流的流速、流向变化.结果表明,温带气旋可引起渤海海域显著的增、减水现象,并明显改变局部海域潮流的流速、流向.     

VLOC渤海深水航路技术保障信息系统应用及技术研讨

为使30万吨超大型矿砂船舶(VLOC)安全航经渤海老铁山水道,建立一套“VLOC渤海深水航路技术保障信息系统”,对覆盖渤海、黄海的风暴潮-天文潮耦合数值进行精细化计算,以提供航经渤海水域的潮汐预报,使得VLOC利用0.5～1.0m的潮汐,能安全通过预定航线到达卸货港.     

天津沿海“720”风暴潮过程分析

文章利用塘沽海洋环境监测站的实测潮汐和气象数据,对2016年7月20日天津沿海出现的一次超过当地蓝色警戒潮位的风暴潮过程进行了分析,结果表明:受渤海气旋的影响,天津沿海附近出现了长时的偏东风。在低气压、大风速,以及天文潮高潮位的共同配合下,产生了这次超过当地警戒潮位的增水过程,最高实测高潮位487cm。     

1990年上海海洋灾害预测

据初步预测,1990年的风暴潮和海浪灾害发生的次数均较海洋灾害较为严重的1989年偏少。这是上海海洋环境预报区台近日发布的海洋灾害预报。虽然1990年的天文潮年极值比去年偏低20厘米,但自二十世纪三十年代以来,由于二氧化碳“温室效应”,导致两极冰盖范围缩小,全球海平面缓慢上升;同时随着地下水及其它资源的不断开采,地面在缓慢     

风暴潮浪与深水结构物相互作用研究综述

文章综合阐述了国内外关于风暴潮数值模拟的研究现状、深水结构的主要结构型式以及风暴潮浪与深水结构物相互作用的计算方法等,为风暴潮浪作用下深水结构的安全性计算研究提供参考。     

基于FEM/BEM法的内部声激励水下圆柱壳声辐射计算

联合有限元法和边界元法对流场中的圆柱壳点声源激励下的声辐射作了数值计算。利用有限元软件ANSYS分析了加筋圆柱壳的模态，然后将模态导入采用边界元软件SYSNOISE，计算了加筋圆柱壳结构在点源激励下的声辐射，预报了圆柱壳的内外场声压，得到了圆柱壳的声辐射功率曲线。     

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。     

两次气旋影响风暴潮过程的天气学特征分析

滨海新区风暴潮灾害日益频繁,在统计历史风暴潮及强增水个例的过程中发现了一些规律。主要结论:两次过程在发生风暴潮最高潮位之前的一个天文低潮位时增水出现激增的现象。两次过程高空形势都是一槽两脊。地面形势为江淮地区锋生形成闭合气旋。两次过程气旋移动路径非常相似,均由江苏境内北上,沿山东沿海向东北登陆朝鲜半岛。两次过程增水的激增也都与气旋北移有密切关系。塘沽站与成山头站海平面气压差与增水有较好的相关性。     

蓬莱海域的潮汐潮流特征分析

基于2007年10月的水文测验资料,分析了蓬莱海域沿岸东西两侧在不同潮波系统控制下的潮汐潮流变化特性.分析结果表明:蓬莱东岸属正规半日潮,蓬莱西岸属不正规半日混合潮,潮流的性质与潮汐不同,东、西两岸的潮流都为不正规半日混合潮流.潮波自北黄海经渤海口门以接近前进波的形态向渤海内传播.     

黄渤海风浪气候统计分析

了解掌握黄渤海风浪气候规律和特征,对于海上运输、海域工程施工及港口建设、石油钻井开采、军事和海上生产活动等,均有着重要意义;同时,加强海洋气候的科学研究,提高海浪预报准确率,对于减少海洋气象灾害也有着十分显著的经济和社会效益。     

Influence of model domain size,wind directions and Ekman transport on storm surge development inside the Chesapeake Bay: A case study of extratropical cyclone Ernesto, 2006

The Chesapeake Bay is vulnerable to severe flooding caused by hurricanes and strong Northeasters. A 3D storm surge model of the Chesapeake Bay is developed for studying the impact of model domain size, wind directions and Ekman transport on the storm surge in the Chesapeake Bay. The model encompasses the Chesapeake Bay and the US East Coast shelf to reduce the influence of model domain size on surge prediction inside the Chesapeake Bay and to account for both local and remote wind effects. This study used 3D model experiments, with respect to different wind directions, to diagnose the relative influences of the local and remote wind effects and Ekman transport on spatial surge distribution during storm events. The model results confirmed that spatial surge distribution can be well explained by the superposition of two distinct physically driven mechanisms during a storm event: incoming surge wave caused by remote effects and local wind forcings. A large model domain is a necessity for predicting storm surge accurately inside the Chesapeake Bay. The model results suggest that the interactions of the incoming surge propagating into the Bay and the local wind forcing from N and NE directions result in an enhanced setup in the lower to middle portions of the Bay, whereas the superposition of incoming surge and the local wind forcing from S and SE directions enhance the surge in the upper Bay region. A combined northwesterly wind over the middle to upper portions of the Bay and southwesterly wind over the lower Bay can cause a large setdown throughout the entire Bay. The Ekman setup along the coast contributes significantly to the water level variations during storm events. It enhances (reduces) surge inside the Bay under the wind forcings from N and NE (SW, S, and SE) directions.     

基于遗传算法的滩海路路面结构优化设计研究

滩海路是为了开发丰富的滩海石油资源而修筑的联系陆地与人工岛的纽带。浅海滩涂地带受潮汐影响，水陆界伸缩很大，这就造成了滩海路建设具有费用高、风险大、工期长、维修费用高的特点。近年来，滩海路出现了漫水路的结构型式，其路堤高程较低，路面允许潮水淹没和通过，潮水过后可恢复通车使用。路面结构是构成滩海路堤工程建设总费用的重要部分，其合理确定对于降低工程建设总费用、确保工程建设质量都是至关重要的。文章以遗传算法作为基本数学工具，结合全寿命周期成本理论，建立了滩海路路面结构优化设计模型，并对渤海海域某工程地的滩海路路面进行优化设计，同原设计比较表明：利用该方法具有优越性，可以节省工程建设资金。     

SWAN风浪成长模型在近海设计波浪要素推算中的应用

根据黄、渤海区20 a中最大风速对应的风场过程,利用SWAN模型模拟风浪的成长过程,利用针对模型推算所得的烟台芝罘岛附近海域的系列波浪要素,进行P-III型曲线的拟合分析,得到不同重现期条件下的特征波浪要素。模型计算过程中,只需对美国NCEP和欧洲ECMWF风场后报资料进行简单校正,据此通过SWAN模型推算的特征波浪要素值就可与根据芝罘岛海洋环境监测站现场观测资料推断的波浪要素值基本一致。     

Variability of the Bohai Sea circulation based on model calculations

The circulation and the hydrography of the Bohai Sea are simulated with the Hamburg Shelf Ocean Model (HAMSOM). The model is three-dimensional, prognostic baroclinic and has a resolution of 5 min in latitude and longitude and 10 layers in the vertical. It is initialised and forced with the five main tidal constituents, temperature and salinity distributions taken from the Levitus database, monthly mean river run-off values and European Centre for Medium Range Weather Forecast (ECMWF) re-analysed data of air pressure, wind stress and of those parameters relevant for the calculation of heat fluxes. The simulation period covers 14 years from 1980 to 1993 due to the availability of the time-dependent ECMWF forcing.The results are analysed by means of time series and EOFs focussing on the interpretation of fluctuations with periods above the tidal cycle. Furthermore, tracer simulations are carried out and turnover times are calculated in order to evaluate the importance of these fluctuations on the renewal and transport of water masses in the Bohai Sea.One of the major outcomes of the investigation is the overall dominance of the annual cycle in all hydrographic parameters and the importance of stochastic weather fluctuations on the transport of water masses in the Bohai Sea.     

基于遗传算法的滩海路堤堤高优化设计研究

滩海路是为了开发丰富的滩海石油资源而修筑的联系陆地与人工岛的纽带.浅海滩涂地带受潮汐影响,水陆界伸缩很大,这就造成了滩海路建设具有费用高、风险大、工期长、维修费用高的特点.堤高是影响滩海路堤工程建设总费用的关键因素,其合理确定对于保证滩海路通行天数、降低工程建设总费用是至关重要的.基于遗传算法,结合全寿命周期成本理论,建立了滩海路堤堤高多目标优化设计模型,并对渤海海域某工程地的滩海路堤进行优化设计,同原设计比较表明:利用该方法具有优越性,可以节省工程建设资金.