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基于数值模拟的2024年10月渤海和黄海沿岸海水倒灌事件成因分析
1
作者 傅赐福 于福江 +2 位作者 董剑希 高义 李明杰 《海洋预报》 北大核心 2025年第1期1-10,共10页
2024年10月18-21日,渤海和黄海沿岸发生了罕见的强温带风暴潮过程,导致辽宁、河北和天津部分低洼地区出现较严重的海水倒灌,风暴增水分两个阶段,第一阶段由强冷空气引起,第二阶段由边缘波引起。为探究其成因,采用美国国家环境预报中心... 2024年10月18-21日,渤海和黄海沿岸发生了罕见的强温带风暴潮过程,导致辽宁、河北和天津部分低洼地区出现较严重的海水倒灌,风暴增水分两个阶段,第一阶段由强冷空气引起,第二阶段由边缘波引起。为探究其成因,采用美国国家环境预报中心再分析风场开展风暴潮数值模拟,渤海和黄海海域浮标位置处再分析风速的均方根误差为2.1 m/s,数值模拟的沿岸潮位站在第一阶段和第二阶段的最大增水平均相对误差分别为13.7%和8.2%,证明数值模拟可以准确还原风暴潮运动和传播,即边缘波自朝鲜半岛西部沿岸向我国黄海北部沿岸、渤海沿岸和黄海南部沿岸逆时针传播。采用数值模拟结果分析黄海南部断面和渤海海峡断面流量发现,两个断面第二阶段的海水流入量比第一阶段的流出量分别高出66%和75%,这也是第二阶段由边缘波引起的增水大、范围广且时间长的原因。此外,边缘波和风对第二阶段风暴潮的贡献占比分别为94%和6%,边缘波起绝对主导作用。 展开更多
关键词 渤海和黄海沿岸 强冷空气 风暴潮 海水倒灌 边缘波 数值模拟 半封闭陆架海
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波流耦合作用下胶州湾风暴潮增水的数值模拟——以9711号台风为例
2
作者 郑冰鑫 武雅洁 曹裕德 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期116-124,共9页
为了预报和防御胶州湾受台风影响而造成的风暴潮灾害,本文基于Delft3D数值模拟软件和混合风场模型,以9711号台风为例,建立了青岛胶州湾及其附近海域在台风影响下的二维波流耦合数值模型,利用耦合模型模拟分析9711号台风对胶州湾影响过... 为了预报和防御胶州湾受台风影响而造成的风暴潮灾害,本文基于Delft3D数值模拟软件和混合风场模型,以9711号台风为例,建立了青岛胶州湾及其附近海域在台风影响下的二维波流耦合数值模型,利用耦合模型模拟分析9711号台风对胶州湾影响过程中波流耦合增水极值对风暴潮以及胶州湾的影响,探究纯风生流表层流场的时空变化特征和波浪增水对风暴潮增水的贡献。结果表明:9711号台风对胶州湾引起的风暴潮水位中天文潮位占主导地位,波流耦合增水极值随着叠加天文潮位的降低而增大,综合水位随着天文潮的降低而下降;当波流耦合最大增水叠加天文潮高潮位时,胶州湾西北部海域形成漫滩的风险加剧;此外,胶州湾内浅水区域的波浪增水较深水区域更为显著。 展开更多
关键词 波流耦合 风暴潮 波浪增水 纯风生流 Delft3D模型 胶州湾
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珠江口潮汐不对称特征对岸线演化的响应规律研究
3
作者 尧红成 徐龑文 +4 位作者 张蔚 季小梅 黄黎明 王晓光 吴尧 《水运工程》 2025年第2期36-44,共9页
河口地区的潮汐不对称性影响着近岸物质运输和地貌演变。基于Delft 3D FM二维水动力模型,模拟了伶仃洋在1 970 s、2 010 s和2016年治导线岸线条件下的潮汐运动。通过非稳态调和分析和偏度计算方法,量化了该海域潮汐不对称性对于岸线变... 河口地区的潮汐不对称性影响着近岸物质运输和地貌演变。基于Delft 3D FM二维水动力模型,模拟了伶仃洋在1 970 s、2 010 s和2016年治导线岸线条件下的潮汐运动。通过非稳态调和分析和偏度计算方法,量化了该海域潮汐不对称性对于岸线变化的响应,并通过分析不同分潮组合的贡献,探讨潮汐不对称变化的机制。研究结果表明:伶仃洋的大小潮涨落潮的潮高不对称性不同,岸线向海推进会增强潮汐不对称性的涨潮优势。岸线向海推进会增大浅水文分潮的潮汐振幅,减小天文分潮的潮汐振幅,同时加快潮波传播速度。天文分潮组合对潮汐不对称性的贡献向上游逐渐减弱,而浅水分潮组合的贡献则逐渐增强。 展开更多
关键词 珠江口 大规模围垦 潮汐不对称 分潮组合 数值模拟
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基于事件驱动的太湖流域抗咸保供“四预”应用
4
作者 吴娟 林荷娟 薛涛 《人民长江》 北大核心 2025年第2期1-8,共8页
太湖流域2022年遭遇罕见的高温干旱,上海市陈行水库遭遇严重咸潮入侵威胁。利用太湖流域预报调度一体化平台,驱动流域一维河网与太湖二维湖流水量水质耦合模型与来水组成模型,实现了流域、区域、城镇不同空间尺度,江河湖库海多种要素,... 太湖流域2022年遭遇罕见的高温干旱,上海市陈行水库遭遇严重咸潮入侵威胁。利用太湖流域预报调度一体化平台,驱动流域一维河网与太湖二维湖流水量水质耦合模型与来水组成模型,实现了流域、区域、城镇不同空间尺度,江河湖库海多种要素,水闸、泵站等工程不同调度下的水位、流量、来水组成快速预测预报和一体化风险预警,并将成果应用于陈行水库应急补水线路规划工作中。应用结果表明:基于60多套从太湖流域河网向上海市陈行水库周边河网应急补水线路的预演方案,提出北一线、北二线、南线补水方案,其中北一线补水方案效率更高,与实际情况基本一致,解决了陈行水库仅能维持5 d的供水困难。研究成果可为强化流域与区域多目标统筹调度、全力保障流域供水安全提供参考。 展开更多
关键词 抗咸保供 预报调度一体化 水量水质耦合模型 来水组成模型 陈行水库 太湖流域
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海平面长期变化对东北印度洋半日潮波影响的数值模拟
5
作者 谢恩灵 郑清丹 +3 位作者 陈长霖 王智祖 王帅 左军成 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第1期18-31,共14页
本文根据政府间气候变化专门委员会第六次评估报告提供的海平面变化相关数据,计算得到2100年相较于2020年东北印度洋在低排放(SSP1-2.6)和高排放(SSP5-8.5)情景下的海平面变化值。基于FVCOM(Finite Volume Coast and Ocean Model)海洋... 本文根据政府间气候变化专门委员会第六次评估报告提供的海平面变化相关数据,计算得到2100年相较于2020年东北印度洋在低排放(SSP1-2.6)和高排放(SSP5-8.5)情景下的海平面变化值。基于FVCOM(Finite Volume Coast and Ocean Model)海洋数值模式,建立起同时满足东北印度洋在近岸和大洋中模拟精度和计算效率要求的潮波模型,对当前和未来海平面变化之后的东北印度洋潮波进行模拟,分析海平面长期变化对东北印度洋及其内部的孟加拉湾顶部、马达班湾和马六甲海峡北部等重要海区的M_(2)、S_(2)半日分潮潮波带来的影响。研究结果表明,同一分潮受不同排放情景下海平面变化幅度不同的影响,振幅和迟角变化幅度不同,在高排放情景下M_(2)和S_(2)分潮振幅变化最大值分别可达52.26 cm和28.59 cm;低排放情景下M_(2)和S_(2)分潮振幅变化最大值分别为39.07 cm和23.34 cm;振幅和迟角变化均呈现高排放情景下的变化幅度大于低排放情景的特征。不同分潮在同一排放情景下的振幅和迟角变化具有相似的空间分布特征,M_(2)、S_(2)两分潮振幅在6°N以北的大部分海区减小,仅在小部分近岸河口等浅水海区存在明显增大趋势,而在6°N以南的海域呈现增大-减小交错分布的空间形态;深水海区振幅受海平面变化的影响远小于浅水海区,变化幅度明显小于近岸浅水海区;M_(2)分潮振幅变化幅度大于S_(2)分潮;在分潮迟角变化上,2个主要半日分潮迟角变化的空间分布基本一致,在深水大洋区变化幅度基本不超过1°,而在孟加拉湾顶部等近岸浅水海区变化较为明显,迟角在孟加拉湾顶部和马六甲海峡北部呈减小趋势,在马达班湾呈增大趋势。 展开更多
关键词 东北印度洋 海平面长期变化 FVCOM 潮波变化 数值模拟
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珠海市沿海风暴潮数值模拟试验研究
6
作者 黄宝霞 李希茜 罗军 《海洋预报》 CSCD 北大核心 2024年第2期13-23,共11页
基于ELCIRC模型建立了适用于珠海市海域的风暴潮模型,以1713号台风“天鸽”路径为基础,通过改变台风入射角、台风登陆点、台风移速等方式构建登陆或者影响珠海市的台风路径,并进行风暴潮数值模拟计算,分析珠海市沿海风暴潮特征。结果表... 基于ELCIRC模型建立了适用于珠海市海域的风暴潮模型,以1713号台风“天鸽”路径为基础,通过改变台风入射角、台风登陆点、台风移速等方式构建登陆或者影响珠海市的台风路径,并进行风暴潮数值模拟计算,分析珠海市沿海风暴潮特征。结果表明:改变台风入射角时,珠海市沿海不同岸段的风暴潮将出现较大差异性;距离台风中心约15~100 km且位于台风右半圆的沿海地区将是风暴潮的重灾区;在珠海市的香洲区和斗门区沿岸,风暴增水总体随着台风移速变慢而呈现增大的趋势,但金湾区的情况则较为复杂,当台风移速为15~30 km/h时,在沿着台风“天鸽”的移动路径上会产生较强的风暴潮过程。 展开更多
关键词 ELCIRC模型 台风“天鸽” 数值模拟 风暴增水
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长江口潮汐主要分潮振幅时空特征分析
7
作者 孙维康 张志林 +2 位作者 毕军芳 骆政 刘大伟 《人民长江》 北大核心 2025年第2期58-64,共7页
为深入研究长江口潮汐的时空变化特征,特别是天文潮和浅水分潮的振幅变化规律,采用调和分析法和自相关函数法对连兴港、徐六泾等8个水文站2010~2019年的连续潮位资料进行分析。结果表明:各站位M2分潮振幅最大,连兴港站平均振幅显著,为1.... 为深入研究长江口潮汐的时空变化特征,特别是天文潮和浅水分潮的振幅变化规律,采用调和分析法和自相关函数法对连兴港、徐六泾等8个水文站2010~2019年的连续潮位资料进行分析。结果表明:各站位M2分潮振幅最大,连兴港站平均振幅显著,为1.357 m;S2分潮振幅次之,与M2分潮平均振幅空间分布基本一致,从河口到上游逐渐减小;从振幅变化趋势来看,M2和S2分潮振幅显著上升,MS4和M4分潮振幅呈下降趋势,K1分潮振幅小幅上升,O1分潮振幅在大多数站位下降,M6分潮振幅在不同站位趋势不一。长江口各站位各分潮振幅时空特征存在显著差异,揭示了长江口潮汐变化的区域性和复杂性。 展开更多
关键词 潮汐 分潮振幅 周期 时空特征 自相关函数 调和分析 长江口
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咸潮影响下基于水工程群联合调度的澳门地区、珠海供水安全保障研究
8
作者 王保华 肖文博 +1 位作者 王珮 杨文辉 《中国防汛抗旱》 2024年第11期81-86,共6页
澳门地区、珠海地处珠江主要出海口磨刀门口门区,本地水资源匮乏,严重依赖过境水,咸潮是威胁地区供水安全的主要风险因素,枯水期流域骨干水库联合调度是保障两地供水安全的有效手段。通过建立上游西江骨干水库群联合调度模型、咸潮影响... 澳门地区、珠海地处珠江主要出海口磨刀门口门区,本地水资源匮乏,严重依赖过境水,咸潮是威胁地区供水安全的主要风险因素,枯水期流域骨干水库联合调度是保障两地供水安全的有效手段。通过建立上游西江骨干水库群联合调度模型、咸潮影响下的澳门地区珠海泵站群和水库群联合调度模型,计算分析上游来水与咸潮上溯共同影响下的澳门地区、珠海供水缺口,科学合理优化澳门地区、珠海供水体系,提出供水安全保障方案。研究结果显示,在2035年枯水期97%来水条件下,竹洲头、平岗、广昌、黄杨泵站的平均取淡概率分别为32.7%、13.8%、0.0%和50.0%。为满足澳门地区、珠海用水需求,高质量建设澳门地区、珠海常规和备用结合的供水安全保障体系,建议对竹洲头、平岗、黄杨泵站进行扩建,并新增约1亿m^(3)的调蓄库容。本研究可为保障澳门地区、珠海两地长期供水安全提供参考。 展开更多
关键词 澳门地区 珠海 咸潮 供水安全 联合调度
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珠江河口设计潮位及预留值的思考
9
作者 林焕新 刘正风 《水利规划与设计》 2024年第10期133-139,共7页
为了给珠江河口防洪潮工程建设提供技术依据,文章在分析气候变暖、海平面和年最高潮位上升趋势、海平面上升预测等基础上,计算了2024年新设计潮位成果,得出20年前认定的100年一遇设计潮位按新成果仅为20年一遇左右的结论,验证了IPCC“对... 为了给珠江河口防洪潮工程建设提供技术依据,文章在分析气候变暖、海平面和年最高潮位上升趋势、海平面上升预测等基础上,计算了2024年新设计潮位成果,得出20年前认定的100年一遇设计潮位按新成果仅为20年一遇左右的结论,验证了IPCC“对2100年历史上每百年发生一次的局地极端海平面事件至少会每年发生一次”在珠江河口的可能性。文章汇总各先进经济体潮位预留值研究成果,论证防潮标准对应不同频率设计潮位的差值和预留值的关系,创新性地提出潮位推荐预留值和建议。 展开更多
关键词 防洪潮规划 设计潮位 预留值 极端天气常态化
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三维理想河口盐水入侵对径潮驱动变化的响应 被引量：2
10
作者 张钊汇 危小艳 张蔚 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期96-102,共7页
为探究在人类活动与气候条件改变的影响下,径潮动力以及水深的改变对河口区域盐水入侵的影响,建立了三维理想河口盐水入侵数值模型,分析了纵向环流及盐度的垂向与横向沿程分布,研究了垂向与横向剪切作用以及潮泵效应引起的纵向盐输运对... 为探究在人类活动与气候条件改变的影响下,径潮动力以及水深的改变对河口区域盐水入侵的影响,建立了三维理想河口盐水入侵数值模型,分析了纵向环流及盐度的垂向与横向沿程分布,研究了垂向与横向剪切作用以及潮泵效应引起的纵向盐输运对盐水入侵的影响以及盐分输运过程对径潮动力与水深变化的响应。结果表明:盐水上溯程度对流量与潮振幅的变化有明显响应,流量增大与潮振幅增大对盐水入侵均有抑制作用;在较浅的河口,潮驱动增大在河口上下游引起相反的潮平均盐度变化趋势,这与横向、纵向剪切与潮泵效应分别引起的纵向盐输运对径潮水深条件的响应相关。 展开更多
关键词 理想河口 盐水入侵 剪切输运 河口环流 数值模型
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基于高、低潮位的西江感潮河段潮汐特征分析
11
作者 武家兴 彭棋 +5 位作者 张卓 陈欣颖 陈鹏 温亚娟 王浩丞 张璐 《海洋学研究》 CSCD 北大核心 2024年第2期91-103,共13页
通过对高、低潮位数据插值和NS_TIDE模型应用,分析西江感潮河段(马口—大横琴)的潮汐特征。对比三种插值方法发现,相对于三次样条插值法和线性插值法,Hermite插值法对逐时潮位的模拟效果最佳。潮位验证结果显示NS_TIDE模型总体误差较低... 通过对高、低潮位数据插值和NS_TIDE模型应用,分析西江感潮河段(马口—大横琴)的潮汐特征。对比三种插值方法发现,相对于三次样条插值法和线性插值法,Hermite插值法对逐时潮位的模拟效果最佳。潮位验证结果显示NS_TIDE模型总体误差较低,异常值主要是源自台风和洪水的影响。西江感潮河段平均水位和分潮振幅存在洪、枯季差异,上游受径流的影响大于潮汐,下游则相反;径流量和潮差增大,促进上游河段平均水位增高,对分潮振幅和迟角的影响在不同河段表现不同,主要与其所处空间位置和分潮自身频率有关。 展开更多
关键词 高、低潮插值 调和分析 河流径流 海洋潮汐
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风暴潮浪作用下海上风机动力特性参数演化规律
12
作者 胡瑞庚 刘锦昆 +2 位作者 冯春健 于鹏 王秀海 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2024年第S01期1-7,共7页
为测试风暴潮浪作用下海上风机动力特性参数的演化规律,研制出能同时模拟水平波浪荷载、脉动风荷载以及潮汐现象的动力参数测试装置,该装置分别采用推板造波机、风荷载模拟系统、生潮系统分别模拟行进波浪、脉动风荷载和潮位的异常升降... 为测试风暴潮浪作用下海上风机动力特性参数的演化规律,研制出能同时模拟水平波浪荷载、脉动风荷载以及潮汐现象的动力参数测试装置,该装置分别采用推板造波机、风荷载模拟系统、生潮系统分别模拟行进波浪、脉动风荷载和潮位的异常升降,利用动力参数测试系统测试得到风暴潮浪作用下海上风机动力特性参数演化规律。以美国马萨诸塞州(MA)和特拉华州(DE)近海海域50年一遇风暴潮时水动力、风力参数为背景,根据Froude相似准则设计模型试验,测试风暴潮浪作用下海上风机自振频率f的演化规律,并与折减p-y曲线法、折减埋深法得到的结果对比分析,结果表明:f随风暴潮浪作用时间t的增加逐渐减小,且f的衰减程度与风暴潮浪强度呈正相关。折减p-y曲线法低估了风暴潮浪作用下f的衰减程度,试验方法所得的f与折减1d埋深法得到的结果相近。 展开更多
关键词 风暴潮浪 海上风机 动力参数演化装置 自振频率
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潮汐作用下分层非均质含水层海水入侵的渗流试验和数值模拟
13
作者 方运海 汤海松 +2 位作者 郑天元 郑西来 钱家忠 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期23-29,共7页
为了更好地保护沿海地下淡水资源,探究复杂水文地质条件下滨海含水层海水入侵的水动力机制,结合室内渗流试验和数值模拟方法,研究了含水层非均质性和潮汐作用共同影响下的海水入侵问题。结果表明:静态和潮汐海洋边界下滨海非均质含水层... 为了更好地保护沿海地下淡水资源,探究复杂水文地质条件下滨海含水层海水入侵的水动力机制,结合室内渗流试验和数值模拟方法,研究了含水层非均质性和潮汐作用共同影响下的海水入侵问题。结果表明:静态和潮汐海洋边界下滨海非均质含水层咸淡水空间分布显著不同,潮汐作用会减小下咸水楔侵入距离约30.8%,导致下咸水楔咸淡水混合带宽度增大3倍;潮汐作用会在含水层上部潮间带区域形成上咸水楔,地下淡水排泄是潮间带咸水聚集的关键阻力,地下淡水排泄量越大,潮间带上咸水楔面积越小;在相同水力梯度作用下,静态和潮汐海洋边界下的均质、非均质含水层海水入侵距离均随着渗透系数增大而增大。 展开更多
关键词 滨海含水层 海水入侵 地下水排泄 非均质 潮汐作用
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卷积神经网络方法在涌潮水动力特性演变中的应用研究
14
作者 王智弘 屈科 +2 位作者 杨元平 王旭 高榕泽 《海洋学研究》 CSCD 北大核心 2024年第3期131-141,共11页
该文基于开源软件OpenFOAM求解雷诺平均的Navier-Stokes方程,实现了对于波状涌潮(Fr=1.2~1.3)的数值模拟,并与物理实验数据比较,验证了数值模拟的准确性。使用CONV1D卷积神经网络模型对数值模拟数据进行了学习,预测出在具有斜坡地形上... 该文基于开源软件OpenFOAM求解雷诺平均的Navier-Stokes方程,实现了对于波状涌潮(Fr=1.2~1.3)的数值模拟,并与物理实验数据比较,验证了数值模拟的准确性。使用CONV1D卷积神经网络模型对数值模拟数据进行了学习,预测出在具有斜坡地形上的涌潮水动力发展过程。对比涌潮到达x=30.0 m测点处的用时和该测点的最高水位的模型预测结果与数值模拟结果可知:到达用时的平均相对误差为2.28%,最高水位的平均相对误差为3.73%。较小的相对误差证明了CONV1D模型的准确性。该文对于涌潮的水动力过程模拟、与涌潮相关的灾害预警以及初生涌潮未来发展趋势研究都具有一定意义。 展开更多
关键词 涌潮 钱塘江 OPENFOAM 水动力过程 斜坡地形 卷积神经网络 CONV1D 数值模拟
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江苏沿海台风风暴潮特征分析
15
作者 刘仕潮 李明杰 吴少华 《海洋预报》 CSCD 北大核心 2024年第2期1-12,共12页
收集了1950—2022年影响江苏沿海的历史台风风暴潮过程资料,对引起江苏沿海台风风暴潮的台风路径进行了分类和分析,开展了江苏沿海台风风暴潮的月际分布和年际变化研究,提出了不同路径台风风暴潮的预报要点。结果表明:引起江苏沿海台风... 收集了1950—2022年影响江苏沿海的历史台风风暴潮过程资料,对引起江苏沿海台风风暴潮的台风路径进行了分类和分析,开展了江苏沿海台风风暴潮的月际分布和年际变化研究,提出了不同路径台风风暴潮的预报要点。结果表明:引起江苏沿海台风风暴潮次数最多的是外海转向型台风,占比高达44.3%,而正面登陆型台风最少,占比只有5.4%,但引起的增水量值最大;江苏沿海台风风暴潮在6—10月均有出现,8月出现次数最多;风暴潮强度等级为Ⅴ级(增水50~100 cm)的过程占比最多,为42.7%,而高潮位超警戒程度等级为Ⅳ级(超警戒30 cm之内或达到黄色警戒潮位值)的占比最多,为45.0%;风暴潮发生次数在近几年呈上升趋势,尤其是增水为50~100 cm的过程,高潮位超警戒或达到黄色警戒潮位值以上的过程在近20年只出现3次;在江苏沿海台风风暴潮的预报和应对中,需要重视可能正面登陆的和9—10月的外海转向型台风;8月和9月是江苏沿海出现风暴潮灾害可能性较高的月份,若这两个月的天文高潮与风暴增水叠加合适,极有可能出现达到黄色警戒潮位以上的高潮位。 展开更多
关键词 风暴潮 江苏沿海 台风路径 风暴潮强度 警戒潮位 变化趋势
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针对台风风暴潮业务的多源多维数据快速提取技术
16
作者 刘思晗 蔡文博 +2 位作者 李飞 王凤菊 叶文琦 《海洋预报》 CSCD 北大核心 2024年第6期53-61,共9页
分析当前海洋大数据处理及提取存在的信息化问题,以台风风暴潮预报系统为例阐述了多源异构海洋环境数据的持久化保存以及快速提取关键技术。针对台风风暴潮预报业务数据读取服务场景进行深入分析,并针对该业务的海洋环境数据存储和提取... 分析当前海洋大数据处理及提取存在的信息化问题,以台风风暴潮预报系统为例阐述了多源异构海洋环境数据的持久化保存以及快速提取关键技术。针对台风风暴潮预报业务数据读取服务场景进行深入分析,并针对该业务的海洋环境数据存储和提取提出了基于OldSQL+NoSQL+分布式文件系统的解决方案。该方案经过实际场景验证,可以有效解决台风风暴潮数值预报业务化系统中海量多源异构数据的存储和提取问题,显著提升数据提取性能,可扩展性较强。 展开更多
关键词 台风风暴潮 数据管理 海洋环境数据 关系型数据库
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海南岛周边海域台风风暴潮-海浪耦合作用机理研究
17
作者 唐梓洋 管守德 +1 位作者 李爱莲 赵玮 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1-11,共11页
本文使用ADCIRC+SWAN耦合模式,针对海南岛特殊地形,建立了基于非结构网格的高分辨率风暴潮-海浪耦合模型。针对在海南省造成严重风暴潮灾害的0518号台风“达维”,开展台风期间风暴潮-海浪耦合与非耦合数值模拟实验,探讨了水位、流场对... 本文使用ADCIRC+SWAN耦合模式,针对海南岛特殊地形,建立了基于非结构网格的高分辨率风暴潮-海浪耦合模型。针对在海南省造成严重风暴潮灾害的0518号台风“达维”,开展台风期间风暴潮-海浪耦合与非耦合数值模拟实验,探讨了水位、流场对波浪的影响和台风特征参数对海南岛台风风暴潮与波浪耦合效应的影响。结果表明:(1)水位影响在近岸浅水区主要表现为使台风浪的有效波高增加;(2)当风向、流向与平均波向之间夹角为锐角时,流场作用使有效波高降低,当流向与平均波向之间夹角为钝角时,流场作用使有效波高增大;(3)波浪耦合效应对风暴潮的影响是不可忽视的,贡献率约在14.2%;(4)当台风强度达到55 m/s或台风尺度达到50 km,波浪增水效应基本达到饱和。本文的研究对台风风暴潮高质量数值模拟预警及保障沿海地区生产生活有重要意义。 展开更多
关键词 ADCIRC+SWAN耦合模式 风暴潮 波浪耦合效应 台风 波浪
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台风风暴潮与上游洪水耦合作用下温州飞云江感潮河段潮水位模拟研究
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作者 魏国振 任明磊 +3 位作者 孙琳 夏志昌 陈智洋 尤再进 《热带地理》 CSCD 北大核心 2024年第6期1016-1024,共9页
在全球气候急剧变化的背景下,沿海地区风暴潮发生的频率与受灾程度逐渐增加,特别是受风暴潮与上游流域洪水共同影响下的河口感潮河段区域。尽管现有风暴潮模型也引入多种不同的边界设置,但提供的边界条件有限,且无法满足当前国内复杂水... 在全球气候急剧变化的背景下,沿海地区风暴潮发生的频率与受灾程度逐渐增加,特别是受风暴潮与上游流域洪水共同影响下的河口感潮河段区域。尽管现有风暴潮模型也引入多种不同的边界设置,但提供的边界条件有限,且无法满足当前国内复杂水工程的概化需求。为此,文章以飞云江流域为研究对象,通过耦合上游流域水动力模型IFMS与海洋风暴潮模型ADCIRC模式,充分发挥二者各自的优势,构建河口感潮河段洪水演进模型,实现飞云江感潮河段潮水位时空模拟。该模型不仅有效地考虑了河口海洋处风暴潮上溯对感潮河段区域洪水演进的影响,也考虑了流域上游洪水对该区域的影响。首先,采用2016年台风“鲇鱼”对模型进行验证,模拟结果与实测系列吻合度较高,误差满足基本要求。然后,对台风“杜苏芮”和“卡奴”影响下的瑞安、马屿、碧山六桥及洞头4个潮位站的洪水过程进行模拟,结果显示4个站点的洪峰误差值均低于0.30m,纳什系数大于0.80,表明该模型能较好地反映高低潮位变化,可应用于河口感潮河段防灾减灾中。最后,还分析了上、下游边界的驱动作用对感潮河段3个站点(瑞安、马屿、碧山六桥)潮水位预测的影响,证明了下边界对3个站点的潮水位预报影响比上边界的影响大。研究成果不仅为河口感潮河段洪水模拟提供了一种新方法,而且通过分析给出提升模型模拟精度的方向。 展开更多
关键词 感潮河段 水动力模型 风暴潮模型 上游洪水 潮水位模拟
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基于“第一道防线”的澳门地区与珠海供水水源布局优化研究
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作者 蒋翼 王珮 +1 位作者 肖文博 杨文辉 《中国防汛抗旱》 2024年第11期31-35,共5页
通过分析珠江三角洲咸潮上溯形势,在流域与区域水资源联合调度的基础上,分析珠海市当地水库群作为供水保障“第一道防线”的调蓄库容需求,通过对比不同水源组合方案,提出澳门地区、珠海供水水源保障方案及总体布局。该方案包括新建竹银... 通过分析珠江三角洲咸潮上溯形势,在流域与区域水资源联合调度的基础上,分析珠海市当地水库群作为供水保障“第一道防线”的调蓄库容需求,通过对比不同水源组合方案,提出澳门地区、珠海供水水源保障方案及总体布局。该方案包括新建竹银水库二期、白泥坑水库及扩建乾务水库,并通过进一步提升泵站和供水管道的能力,有效解决澳门地区、珠海的供水安全问题。这一研究不仅为澳门地区、珠海的供水安全保障提供了切实可行的解决方案,也为其他类似沿海地区的水资源管理提供了有益的参考。 展开更多
关键词 供水保障 咸潮入侵 水污染 水库建设 珠海 澳门地区
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潮流作用下环礁断面的流动特征研究
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作者 旷敏 姚宇 彭尔曼 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期312-320,共9页
本文首先通过循环水槽试验测量分析了正向和反向潮流影响下概化环礁断面的流动特性,试验结果表明:在正向流和反向流作用时,礁坪上仅存在亚临界流,并可观察到经典的壁面有界流动流速剖面特征;沿礁的平均水位与各个测线上的流速随潮流幅... 本文首先通过循环水槽试验测量分析了正向和反向潮流影响下概化环礁断面的流动特性,试验结果表明:在正向流和反向流作用时,礁坪上仅存在亚临界流,并可观察到经典的壁面有界流动流速剖面特征;沿礁的平均水位与各个测线上的流速随潮流幅值的增大而增大。本文随后采用雷诺平均的Navier-Stokes方程并结合标准的k-ωSST湍流模型建立数值水槽,进一步研究了多种水动力与礁型因素影响下前后礁外礁缘处的流速变化规律。数值模拟结果表明:后礁外礁缘处的平均流速均大于前礁外礁缘处;平均流速随潮流幅值的增大而增大,随礁坪水深、礁坪宽度、潟湖宽度和礁前斜坡坡度的增大而减小;最后基于数值模拟结果提出了预测各种因素影响下前后礁外礁缘处流速的幂函数型经验公式。 展开更多
关键词 珊瑚环礁 潮流 流动特性 基于雷诺平均的Navier-Stokes方程
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