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文檔簡介
1、臺風(fēng)登陸過程中,強勁的向岸風(fēng)和逆氣壓效應(yīng)引起海水雍高形成風(fēng)暴潮,而水位急劇變化常引起臺風(fēng)浪漫堤災(zāi)害頻發(fā),使得沿海尤其是河口地區(qū)生命財產(chǎn)受到嚴重威脅,由風(fēng)暴潮引發(fā)的災(zāi)害已據(jù)海洋災(zāi)害之首。臺風(fēng)暴潮形成是一個復(fù)雜的物理過程,并對外界因素變化產(chǎn)生顯著的響應(yīng)。因而考慮臺風(fēng)期不同因素作用下的風(fēng)暴潮響應(yīng),對準確預(yù)測臺風(fēng)暴潮和有效預(yù)警災(zāi)害風(fēng)險有著重要意義。浙江臺風(fēng)頻發(fā),1949~2012年間登陸臺風(fēng)有41個。鑒此,本文以浙江登陸臺風(fēng)為背景,研究臺風(fēng)期河
2、口風(fēng)暴潮對相關(guān)因素變化的響應(yīng)。
論文提出了臺風(fēng)登陸密度的概念,用以反映臺風(fēng)登陸的頻繁程度。基于63年間登陸浙江的臺風(fēng)分析,發(fā)現(xiàn)dN/dx有自北向南增大的趨勢,浙北、浙中與浙南分別為0.05n/km,0.11n/km和0.18n/km。
在天文潮和風(fēng)暴潮耦合基礎(chǔ)上,通過嵌套模型和非嵌套模型的計算值與實測潮位對比發(fā)現(xiàn),嵌套模型顯著提高模擬精度18~72cm。臺風(fēng)最大風(fēng)速半徑對風(fēng)暴潮模擬影響較大,發(fā)現(xiàn)臺風(fēng)登陸前24小時最大
3、風(fēng)速半徑每增加10km,浙江沿海風(fēng)暴潮增加幅度介于3.6~6.2cm?;诘顷懻憬?2次臺風(fēng)暴潮計算結(jié)果,提取若干觀察點的最高潮位,利用PⅢ曲線估算了臺風(fēng)登陸期觀察點最高潮位的重現(xiàn)期。
分析風(fēng)暴潮和天文潮的單獨作用與共同作用發(fā)現(xiàn),河口風(fēng)暴潮和天文潮之間呈顯著的非線性關(guān)系,大潮強臺風(fēng)組合下非線性效應(yīng)引起的河口風(fēng)暴潮增值達70~80cm,小潮時風(fēng)暴潮變幅為14cm~36cm,與深水中線性疊加關(guān)系有本質(zhì)差別。河口風(fēng)暴潮與天文潮的非線
4、性效應(yīng)主要跟地形摩阻或淺水效應(yīng)、河岸收縮反射和徑流頂托作用有關(guān)。考慮波浪因素后,不同河口風(fēng)暴潮高潮位增值0.4%~2.5%。
基于臺風(fēng)期河口上游徑流時序資料,建立河口區(qū)徑流-風(fēng)暴潮模型,計算了2種典型臺風(fēng)9711和0608、四種徑流量過程(0.5Q(t)、Q(t)、3Q(t)和5Q(t))下河口風(fēng)暴潮,著重分析了椒江、甌江、飛云江和鰲江河口沿程風(fēng)暴潮對徑流因子變化的響應(yīng),認為河口風(fēng)暴潮沿程最高潮位隨徑流量增大而抬升,風(fēng)暴潮災(zāi)害
5、風(fēng)險加大;河口南岸潮位高于北岸,低潮時橫比降大于高潮時。風(fēng)暴潮增幅與流量呈線性關(guān)系△h/D0=kQ/Q0+b,Q流量下椒江河口風(fēng)暴潮最大增值60cm,甌江河口最大提高45cm;5Q流量下兩河口風(fēng)暴潮抬升3.7m和2.8m。
以不同登陸類型臺風(fēng)為背景,數(shù)值模擬了地形變遷前后河口沿程風(fēng)暴潮。結(jié)果表明,河口風(fēng)暴潮高潮位抬升,低潮位降低,潮位曲線被拉伸;強臺風(fēng)下河口風(fēng)暴潮變化主要表現(xiàn)為大潮期高潮位抬升;小潮期高潮位抬升和低潮位減小現(xiàn)象
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