樂(lè)清灣潮波變形特點(diǎn)及其數(shù)值模擬分析.pdf

1、利用樂(lè)清灣8個(gè)潮位站半個(gè)月的觀測(cè)資料及¨條垂線兩個(gè)航次的實(shí)測(cè)海流資料，采用調(diào)和分析、準(zhǔn)調(diào)和分析方法，從潮差、漲落潮歷時(shí)的變化，M2、M4、M6沿灣振幅、遲角的變化等方面分析了樂(lè)清灣的潮汐特征；以及從潮流歷時(shí)、漲落潮平均流速變化，分潮流M2、M4、M6北方向、東方向上的調(diào)和常數(shù)，潮流運(yùn)動(dòng)性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)形式、余流的變化等方面分析了樂(lè)清灣的潮流特征。 從潮汐的變化來(lái)看，潮差沿灣逐漸增加，平均潮差在大門島為4.13米，到東山頭增加到4.60

2、米。漲潮歷時(shí)稍大于落潮歷時(shí)，且向?yàn)稠敐q落潮歷時(shí)差逐漸增大，漲落潮歷時(shí)差從洞頭的4分鐘，到東山頭增大為15分鐘。M2分潮振幅從灣口到灣頂緩慢增加，從灣口的2.米到灣頂增加到2.2米；M4振幅增加了近10倍，灣口大門島M4振幅不到1厘米，灣頂?shù)臇|山頭M4振幅增加到9厘米，并從樂(lè)清灣的地學(xué)形態(tài)為灣內(nèi)存在M4分潮的共振提供了證據(jù)。對(duì)潮位的FFT(傅立葉分析)的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，灣內(nèi)漲落潮歷時(shí)不等和非線性而產(chǎn)生的倍潮有關(guān)。倍潮中1/4日分潮的作用較大，灣

3、內(nèi)的1/4日分潮是造成了漲、落潮歷時(shí)的變化和漲落流速的不等主要原因，236≤2gM2-gM4≤328說(shuō)明灣內(nèi)一直是漲潮歷時(shí)大于落潮歷時(shí)。通過(guò)對(duì)灣內(nèi)的諧振潮分析，解釋了平均潮差向岸逐漸增加。 從潮流在灣內(nèi)變化來(lái)看，灣內(nèi)漲潮平均流速小于落潮平均流速。灣內(nèi)垂線呈現(xiàn)為漲潮歷時(shí)長(zhǎng)于落潮流歷時(shí)的特征。潮流的調(diào)和分析后，M2分潮流在整個(gè)水域中占主導(dǎo)地位，在灣內(nèi)至灣頂，M2分潮流逐漸增強(qiáng)。日潮群中的幾個(gè)主要分潮流在海灣中的流動(dòng)都較弱，在海灣中的

4、變化規(guī)律也并不十分明顯。灣口、灣內(nèi)的各個(gè)測(cè)點(diǎn)M2、S2分潮的橢圓旋轉(zhuǎn)率F＜0.3，具有明顯的往復(fù)流的性質(zhì)，且各垂線的主流向與水下地形等深線的走向基本一致，灣口的旋轉(zhuǎn)性要比灣內(nèi)稍微強(qiáng)一些。 淺海分潮流的作用較大，樂(lè)清灣潮流性質(zhì)屬非正規(guī)半日淺海潮流。因?yàn)楹５啄Σ磷饔玫慕Y(jié)果，全日潮、半日潮的最大流速，均是從表層到底層依次遞減，底層流速最小。分潮流從表層到底層最大流速的方向變化不大，基本可以認(rèn)為是不變的。 同時(shí)通過(guò)建立樂(lè)清灣的潮

5、流數(shù)值模型，進(jìn)行2組數(shù)值試驗(yàn)，(1)通過(guò)水深不足2米加深到2米、水深不足4米加深到4米兩個(gè)試驗(yàn)，探討潮灘對(duì)樂(lè)清灣內(nèi)潮波變形的影響。 (2)通過(guò)灣內(nèi)的水深均減少4米，均增加4米兩個(gè)試驗(yàn)，探討樂(lè)清灣內(nèi)是否存在M4分潮的共振。 (3)將潮灘區(qū)的曼寧系數(shù)分別改為0.01，0.04，0.08，改變潮灘的摩擦，探討潮灘摩擦對(duì)潮波變形的影響。 結(jié)果說(shuō)明： 1、灣口到東山頭的潮灘抑止了M4分潮的增長(zhǎng)，而從東山頭開(kāi)始到灣頂

6、的潮灘抑止了M2分潮的增長(zhǎng)，促進(jìn)了M4振幅的增加。這組試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明從樂(lè)清灣灣口到打水灣附近存在的潮灘(華岐潮灘)延緩了灣內(nèi)漲落潮的不對(duì)稱，灣頂存在的大片潮灘則增加灣內(nèi)漲落潮的不對(duì)稱現(xiàn)象。 2、灣內(nèi)所有水深都減少4米、增加4米后，M4分潮振幅有較大的減少，說(shuō)明灣內(nèi)極可能存在M4的共振。 3、樂(lè)清灣潮灘區(qū)曼寧系數(shù)較小時(shí)，漲潮歷時(shí)變長(zhǎng)，落潮歷時(shí)變短，漲落潮歷時(shí)差變大；潮灘區(qū)曼寧系數(shù)增大時(shí)，漲潮歷時(shí)變短，落潮歷時(shí)變長(zhǎng)，漲落潮歷時(shí)