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相似文献
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1.
对于像我国渤海、黄海和东海等半封闭的边缘海和陆架海及其附属的海湾和河口等浅水域中,浅海动力学的探讨,不仅对水位预报和流场描述等方面具有实际应用价值,而且也有理论价值。以半日或全日为周期的海洋潮汐运动,基本上控制着日常的水位变化和流场形态,其潮位和潮流分别有1米和1米/秒的量阶。海洋潮汐与沿海人民  相似文献   

2.
从三维浅海非线性流体动力学模型方程出发,使用进一步发展了的流速分解法,以7109号和8007号台风为例,对北部湾的潮汐与风暴潮的耦合水位及流速进行了数值模拟.计算结果与实测资料基本相符.此外,还对北部湾风暴潮及天文潮的非线性效应进行了数值探讨.提出了有益的结论。  相似文献   

3.
浪致近岸水位变化及流场的数值计算   总被引:6,自引:1,他引:6  
李孟国  张大错 《海洋学报》1996,18(4):96-113
本文探讨了单频波浪入射到具有复杂地形(缓变坡度)的近岸水域所导致的水位变化和近岸流场的数值计算问题。用了联合折射-绕射波浪场模型方程确定波要素,对一个模型海区和一个实际海区进行了实际计算。讨论了考虑和不考虑绕射效应的波浪场对水位变化及近岸流场的影响。数值计算结果表明,计算的水位变化和近岸流场都是(定性)合理的,岸坡水位最大升高达深水入射波高的11.2%~15.3%(以上);考虑和不考虑绕射效应的波浪场对计算的水位变化和近岸流场都有影响,特别是对流速量值影响很大。  相似文献   

4.
海洋中大多数区域的海流,特别是流速较强的海流,其性质以地转流为主。所以,海流流速流向的变化与海面的横流坡度,亦即横流两侧的水位差有着密切的关系。 一百多年前,Peslin(1872)首先将地转方程应用于墨西哥湾流上。后来,Dietrich(1946)引用丹麦灯船上所进行的海流观测结果和卡特加特海峡两侧岛上的水位观测结果,证实了地转方程的实用意义。 到目前为止,已有许多作者应用流速和横流水位差的这一关系,探讨了世界大洋和海峡等处海流的变动规律。例如,Montgomery(1938,1941),Hela(1952),Stommel(1953)及Wunsch等(1969)讨论了佛罗里达海流和湾流的季节变化与水位的关系;森安茂松(Moriyasu, 1961)和二谷颖男(1973)等讨论了水位与黑潮海况以及流速流量的关系;Wyrtki(1973, 1974a, 1974b)研究了西太平洋赤道流、赤道逆流流速流量的季节变化和海流两侧岛屿的水位差的关系。还有Sok-U Yi(1970)研究了朝鲜海峡中水位与对马暖流表层流速季节变化的关系;ΓaлepKИЧ等(1962)也曾讨论了爪哇海水位与流速的关系。 关于我国的台湾海峡,Wyrtki(1957,1961) 曾给出了台湾海峡表层流速的季节变化曲线,并将流速与高雄-澳门断面的水位差作了比较,绘制了两者的相关图。 现在,几乎普遍地认为:沿岸和岛屿上所进行的水位观测,可为研究海流变动规律提供方便、准确和连续的资料,是监视海流变动最合适的途径之一。 本文应用手头所有的资料,一方面从多年平均情况来讨论台湾海峡表层月平均流速与两岸月平均水位差的关系;另一方面以各年各月情况为例,来分析两岸水位差与海峡西岸水位的关系,供研究台湾海峡海流趋势预报方法时参考。  相似文献   

5.
渤海一年四季都易受到由温带风暴和热带气旋所致风暴潮的影响。为了缓解风暴潮灾害对海岸地区人员生命财产的影响,十分有必要了解大型风暴潮的发生过程和机制。目前大部分研究主要局限于单一的温带风暴潮或台风风暴潮。本文利用所构建的海气耦合数值模型研究了发生于渤海的两种类型的风暴潮,对发生在渤海的2次典型强风暴潮过程进行了模拟。由WRF模型模拟得到的风场强度和最低海平面气压与实测数据吻合较好,由ROMS模型模拟得到的风暴潮期间水位变化过程与潮位站观测结果也吻合较好。对两种类型风暴潮期间的风场结钩、海面风应力、海洋表面平均流场以及水位分布进行了分析对比,并将耦合模型结果与非耦合模型结果进行了对比。研究表明,渤海两种类型风暴潮期间的风场结钩、海面风应力、海洋表面平均流场以及水位分布等均存在巨大差异。渤海风暴潮的强度主要由海洋表面的驱动力所决定,但同时也受海岸地形地貌的影响。  相似文献   

6.
水位在忽略观测误差的前提下,可分解为潮位和余水位,后者具有较强的空间相关性以及非平稳特征,是影响水位预报精度的主要因素。港口工程、航运计划编制等方面对实时高精度水位预报具有重要需求,这对余水位预报模型构建提出了更高要求。另外,利用高精度余水位预报模型可减少验潮站布设数量。针对余水位短期预测模型精度不高的现状,本文对余水位进行集合经验模态(EEMD)分解,获得余水位在时间序列上的本征模函数(IMF);使用快速傅立叶变换(FFT)分析各本征模函数的频谱特征;再利用BP神经网络对各个本征模函数进行训练,预测了未来6 h、12 h、24 h的余水位值。对哥伦比亚河下游河口处的3组典型验潮站的余水位数据的预测结果表明,在未来6 h、12 h内的余水位的预测精度达到厘米级,在24 h内接近厘米级,证明了该组合模型在余水位短期预测方面的可行性。  相似文献   

7.
三维浅海流体动力学模型的流速分解法   总被引:3,自引:0,他引:3  
以一个差分-微分方程导出了含有局部惯性项的三维浅海流体动力学流速分解模型的公式,将水平流速分解成4个分量——梯度流、风海流、线性惯性流和非线性惯性流.各流速分量的无因次垂向剖面采用变分-有限元方法求解,并单纯组成了风暴潮位的抛物型方程,从而使模拟计算类似于超浅海风暴潮所用的方法.最后,基于上述流速分解方法对渤海风潮作了数值研究,比较了各种效应的影响,得到了一些有意义的结果.  相似文献   

8.
首次采用了海岸工程水动力学数学模型(MOCOE)对某段感潮河段的水位流场进行验证,结果表明MOCOE模型不仅能够很好重演出感潮河段在天然和洪水两种情况下的流场,从而扩大了该模型的应用范围,对今后对河流的研究有着一定的参考价值。  相似文献   

9.
水合物分解区地层砂粒启动运移临界流速计算模型   总被引:1,自引:0,他引:1  
出砂是制约当前天然气水合物长效开发的关键因素之一。基于水合物分解区地层松散沉积物球形颗粒堆积假设,分析了水合物分解前缘和分解区内部地层砂微粒的受力情况,基于力矩平衡条件建立了松散沉积物中地层砂颗粒启动运移临界流速的计算模型,并进行模型敏感性分析。结果表明,水合物分解前缘和分解区内部微粒的临界流速均随着粒径、排布角度、颗粒摩擦系数的增加而增加,胶结物性质、流体中的电解质类型以及浓度等参数均对临界出砂流速产生一定的影响。本文建立的砂粒启动运移临界流速模型能够为水合物开采储层出砂评价提供支撑。  相似文献   

10.
具有潮滩移动边界的浅海环流有限元模型   总被引:3,自引:3,他引:3  
本文基于二维化浅水动力学方程组,运用伽辽金加权余量法导出计算浅水环流的有限元公式.对计算区域采用三角单元剖分,用线性插值函数逼近流速及水位,使用集中质量法以代替求解大型代数方程组的过程.通过建立陆水边界位置与瞬时水位的相关关系,解决了陆水边界线移动的数学处理问题.对于运动方程中的底摩擦项和科氏力项采用隐式格式,从而改善了模型的数值稳定性.对皮口沿岸潮流场的数值分析,较好地再现了该海区的实际流况,从而证明了本文所建立的环流模型具有良好的重现性.皮口港扩建工程流场预测应用实例说明了本模型可以用来解决小尺度潮滩海区的流场预测问题,在海洋开发活动中具有广泛的应用前景.  相似文献   

11.
潮汐和流影响下长江口波浪场数值计算   总被引:5,自引:1,他引:4  
采用SWAN模型和REF/DIF模型进行嵌套计算的方法来获取长江口海域实际波浪场.其中设计一种根据入射波向即时生成计算网格的方法,解决REF/DIF模型对于波浪入射角的限制从而实现两种模型的嵌套.为考虑水流和潮位分布的空间差异对波浪传播变形的作用,利用二维流场模型计算长江口的水位和流场过程,在实际波浪计算中引入了水位和水流作用.计算结果与观测资料的对比表明:1)SWAN模型和REF/DIF模型的嵌套计算方法可以作为提高浅水区域波浪计算精度的一种有效途径;2)水位和水流对长江口波浪计算的影响显著,考虑了水位和水流条件后,尤其是在大潮期间,能比较显著地提高计算精度.  相似文献   

12.
黄海风暴潮和天文潮非线性耦合作用的数值研究   总被引:1,自引:2,他引:1  
本文以4个主要分潮之和为开边界输入条件,对黄海天文潮及8114、7708、7303号台风潮与天文潮耦合作用进行数值模拟,计算结果与实测值基本相符,又通过模拟的流场和水位的变化,分析了不同风暴条件下,天文潮与风暴潮及其流场耦合作用的时空变化规律,从水位场流场整体上研究其相互关系及其动力机制。讨论了几种主要动力因素在非线性耦合作用中的作用,取得了一些有益的结果。  相似文献   

13.
采用SWAN模型和ADCIRC模型建立了风浪、潮汐和水流联合作用的耦合数值模式,并通过渤海湾西南岸实测资料对该模式进行了验证。利用该模式分析了近岸区水位和流场时空变化对风浪模拟结果的影响,计算结果表明水位变化对近岸区风浪模拟结果有显著影响,特别是中等大风过程高潮位时波高受水位影响的变化幅值可达0.5m以上,且水深越浅影响越大。但在岸滩平缓的近岸海域由于流速、流向的时空变化不太剧烈,流场作用和波浪辐射应力作用对波浪场的影响都基本可以忽略。在模拟近岸风浪过程时,应选用耦合模式。  相似文献   

14.
粤西水东潮汐通道流速不对称性及流速模拟分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
彭炳健 《海洋科学》1987,11(6):17-22
本文分析了广东西部的水东泻湖-潮汐通道不同地段流速的分布持性。指出通道涨落潮流速不对称主要是由于潮水位不对称引起,通道潮流流速过程一方面决定于潮水位的涨落变率,另一方面与泻湖纳潮水域的地形及通道咽喉断面面积随水位变化的特性有关。  相似文献   

15.
本文利用普林斯顿海洋模式(POM),建立了渤、黄海风增水预报模式和渤海湾水位海流预报模式;利用正交曲线网格提高重点区域的分辨率;采用美国海洋大气局(NOAA)全球预报风场和气压场作为模式表面强迫场,将计算域边界上的天文潮预报值与风增水模式预报的余水位相叠加构建模式的边界条件,在正压条件下,模拟了渤海湾2002年的水位流场过程。结果表明,模式能够较好地再现计算域内天文潮和综合水位的预报,域内10个潮位站模式与实测分析的m1和M2分潮的振幅与迟角差均不超过5.1cm和6.3°,15个潮流站模式与实测分析的m1和M2分潮流的振幅与迟角差均不超过7.5cm/s和15.8°,模式预报的水位值与塘沽站实测值非常接近,预报精度较单纯的天文潮预报有明显提高。  相似文献   

16.
本文应用丁氏圆形台风模式,建立了太湖台风风暴流场的准三维数值模式,模型考虑了垂向涡粘系数沿水深变化和动量方程的修正,在对9711号(Winnie)台风影响下太湖各站水位验证的基础上,对太湖台风风暴流场进行了模拟计算。结果表明,该模式可对湖泊的台风风暴流进行复演和预测计算。从预测研究的角度看,基于台风模式的湖泊台风风暴流计算模式更有价值。  相似文献   

17.
潮位预测严重影响沿海区域,尤其是近海浅水沿岸地区居民的生产生活和涉海活动。谐波分析是长周期潮位预测的传统方法,但无法预测非周期性气象过程发生时的水位变化。与数据处理方法相结合,人工智能的方法通过拟合输入与输出数据的历史数值关系,能够有效预测高度非线性和非平稳的流模式,因而在时间序列数据预测领域得到了广泛的应用。本文结合自适应模糊推理系统(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System, ANFIS)和小波分解方法,利用水位异常和风切变分量作为输入数据,实现了一种综合的多时效潮位预测方法。文中测试了多种输入变量组合和小波-ANFIS(WANFIS)模型,并与人工神经网络(Artificial Neural Network, ANN)、小波-ANN(WANN)和ANFIS模型进行了预测结果对比。通过不同指数的误差分析来看,相比ANN模型,ANFIS模型能够更准确的预测潮位变化,小波分解对ANFIS预测精度有一定的提高,且模型中水位异常和风切变分量数据的加入比单一的潮位数据输入能取得更好的预测结果。  相似文献   

18.
在建立近岸区不规则波成长模型的基础上,研究了波浪射线计算、传播能量守恒计算以及成长与衰减能量平衡计算的方法和格式处理,讨论了波数场、风场、水位和流场的确定方法。应用该模型计算了大亚湾的二维波谱场。与该海湾96波浪仪实测资料对比,表明该模型的计算结果与实测资料相符良好。特别指出的是,在该模型的计算结果中周期随波浪的传播而变化。  相似文献   

19.
在建立近岸区不规则波成长模型的基础上,研究了波浪射线计算、传播能量守恒计算以及成长与衰减能量平衡计算的方法和格式处理,讨论了波数场、风场、水位和流场的确定方法。应用该模型计算了大亚湾的二维波谱场。与该海湾956波浪仪实测资料对比,表明该模型的计算结果与实测资料相符良好。特别指出的是,在该模型的计算结果中周期随波浪的传播而变化。  相似文献   

20.
基于FVCOM海洋模式,利用台风模型构造的风场作为大气强迫,模拟了台风凡亚比经过台湾海峡时引起的风暴潮过程。分析了水位、流场等要素对台风的响应。结果显示:模拟的风暴潮水位与实测水位吻合较好,误差较小,从侧面验证了近岸水位变化主要是局地风场造成;台风凡亚比造成台湾海峡大部分区域出现显著增水,大陆沿岸作为迎风区,增水最为明显,增水最大值达到2m以上,增水主要受到风场和地形的影响;表层风生流场与Ekman风生漂流特征一致;大陆沿岸风暴潮的先兆波振幅在20~30cm,余振阶段并不明显。台风造成的表层平均流方向在近岸平行于岸线,流速加强,在海峡中间形成非闭合逆时针流动,流向与跨越海峡过程中台风最强时的风场方向一致。  相似文献   

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