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基于ADICRC-SWAN耦合模式,文章模拟了山东半岛1985— 2017年的61场风暴潮过程,研究了佳益、明波、富瀚3个海洋牧场的增水与有效波高的分布特征。通过分析3个海洋牧场的风暴增水与有效波高的年极值序列得出,台风风暴潮发生次数最多,但强度没有明显的规律;温带气旋频率最低,但引起的平均增水较高。寒潮引起的风暴潮主要在明波海洋牧场形成高增水,同时在佳益海洋牧场形成大浪。以年极值序列为基础,利用Gumbel极值分布计算了出3个海洋牧场的百年一遇增水与有效波高,增水在明波最高,在佳益最低,而有效波高则相反。进一步考虑波高与增水的联合概率分布,佳益海洋牧场的百年一遇有效波高在增水为50 cm时降低至6.5~7.1 m,在增水150 cm的情况再降至3.9~4.6 m;富瀚海洋牧场的波高在50 cm增水条件下降幅比较明显,在水位增加到150 cm时变化不大,都在2.6~3.2 m;明波海洋牧场在增水为0,50 cm和150 cm时的波高在1.9~2.8 m,与考虑单变量极值情况差别不大。模拟结果对海洋牧场的风暴潮防灾减灾工作有一定参考价值。 相似文献
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《海洋湖沼通报》2018,(6)
本文以WRF模式输出结果作为风场驱动条件,采用SWAN和WAVEWATCH III相嵌套的方法,对珠江口附近海域进行共20年(1991-2010年)的波浪场数值计算。根据计算结果,分析了该海域极值波浪特征,并使用Gumbel极值函数计算50年一遇和100年一遇波浪极值,结果显示:(1)1991-2010年间,珠江口区域最大有效波高为2.0m,万山群岛南侧可达5.0m,而外海最大有效波高可达10m以上,极值平均周期均在10s左右;(2)50年一遇和100年一遇波高在珠江口区域较小,而外海则相对较大,最大在14m以上;(3)50年一遇和100年一遇平均周期相差不大,不同海域之间相差也较小,大部分海域在10s左右,外海相对较大,可达12-14s之间。 相似文献
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使用美国北卡罗来纳州的 FRF 1985—2016 年的极值波高及其持续时间数据，采用最优的 Gumbel-Hougaard copula函数和 Kendall 分布函数构建极值波高和相应历时不同组合的联合概率分布模式，分析各个组合的遭遇概率、“或”重现期、“且”重现期和 Kendall 重现期，以出现最大可能概率的方法推算各组合联合设计值。结果表明：Kendall 重现期所对应的累积频率更准确地代表了特定设计频率下的风险率；重现期分别为 5 年、10 年、20 年、50 年、100 年、200 年推算的 Kendall重现期设计值介于“或”重现期和“且”重现期设计值之间，小于相应的边缘分布设计值；基于 Kendall 重现期的极值波高及其持续时间不同重现期组合推算的结果可为海洋工程构筑物设计与风险管理提供新的选择与参考。 相似文献
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海洋环境不仅决定着工程及人员的安全,也决定着工程建设的效率和经济收益。由此,在海上丝路建设过程中,需要重视海洋环境对经济建设、岛礁建设和战略通道安全的影响,以达到更好更快地建设海上丝路。文章利用ERA-interim阵风资料、ERA-interim海浪再分析资料,采用Gumbel曲线法推算了海上丝路0.25°×0.25°逐网格点上的50年一遇极值风速、极值波高。另外,还计算了某边远海岛的1年一遇、2年一遇、10年一遇……1 000年一遇的极值风速、极值波高。期望可以为海上丝路建设提供参考。 相似文献
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本文建立了大亚湾风暴潮涌浪传播数学模型,以任意多边形离散计算海区,每一多边形构成单元,以波浪运动学和动力学守恒方程模拟单元内能量传递,以风暴潮过程模拟边界入射波高过程,用风暴潮涌浪传播基本方程和波能缓坡方程结合模拟湾口巨浪向湾内的传播过程。通过分析大亚湾不同种类岸线反射系数的概率分布,并结合实测波高对模型进行率定,最终确定模型参数。将大亚湾特征点计算波高与统计推荐波高比较进行模型验证,结果显示SE向波高与H_(13%)推荐波高对应较好,可以用于大亚湾海区的波浪预报。计算当大亚湾口分别出现10年一遇、50年一遇及100年一遇的波高时,在E、ESE以及ES向入射波浪条件下大亚湾海域极值波高的分布。分别对风暴潮涌浪在不同类型岸线的爬高以及风暴潮涌浪传播对岸线的作用力进行计算。 相似文献
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龙口港极端设计水位的组合估计 总被引：1，自引：0，他引：1
传统的单因素极端设计水位计算方法忽略了天文潮位与风暴潮增水的联合作用.已经提出的天文潮与风暴潮增水的组合方法,也未能把二者当作相关的事件来考虑.选取龙口港连续25 a风暴潮增水和天文潮位资料,采用二维Log-normal理论分布进行计算,估计了多年一遇风暴潮增水与天文潮位的联合重现值,所得极端水位可供海岸防灾部门作为设计参考. 相似文献
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本文基于第3代海浪模式WAVEWATCH Ⅲ (WW3）模拟的1996–2015年海浪后报数据，分析了南海北部有效波高及其极值的时空变化特征，并采用Pearson-Ⅲ和Gumbel两种极值分布方法对该区极值波高重现期进行了估算。结果表明，南海北部有效波高的季节变化和空间分布与季风风场基本一致，呈现秋冬高春夏低，并自吕宋海峡西侧向西南降低的特征，与ERA5再分析数据结果高度相似。有效波高极值（简称极值波高）的时空分布特征受时间分辨率强烈影响，采用极值数据的分辨率越高（如逐小时），所展现的台风型波浪特征越显著。扣除季节变化信号后的有效波高和年极值波高均体现出较强的线性增高趋势，近20年升高的比例分别为7.7%和31.6%，值得警惕和关注。该区多年一遇极值波高存在若干个大值区，且与台风的路径、强度有直接联系，表明台风是引发该区域极端大浪的最主要机制。对比Pearson-Ⅲ和Gumbel极值分布估算结果发现：若极值波高较低，频率随极值波高升高缓慢降低，此时两种极值分布的估算都比较准确，差异极小，可忽略不计；但当研究时间范围内，某年极值波高远超其他年份时，Pearson-Ⅲ极值分布估算结果明显高... 相似文献
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将涠洲岛海洋站1961～1989年极值波高与风速的长期观测资料作为统计样本，基于二维皮尔逊Ⅲ型联合分布，估计了年极值有效波高与风速的联合出现概率。以导管架平台基底剪力计算为例，给出了相应的荷载设计组合，与单因素频率分析法相比，联合概率分布法所得百年一遇剪力值约降低18％，条件分布法所得百年一遇剪力值约降低12％。结果表明，考虑环境条件之间的相关性，可以合理降低荷载设计标准，从而减小海洋工程投资费用。 相似文献
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为了得到山东沿海台风浪的重现期波高分布场,以Jelesnianski-Ⅱ模型构建的风场作为模式驱动,利用SWAN模式建立了山东及其附近海域的台风浪数值模型。通过对典型台风过程"麦莎"和"梅花"的数值计算,将模拟的有效波高与观测数据作了对比分析,验证了模型在计算海域的适用性;基于建立的模型,对1960-2012年期间发生于山东沿海的50场台风进行模拟。选取计算海域10个点的模拟所得波高序列,寻求复合极值分布拟合最优的分布型式,根据所得分布进行重现期波高的统计分析;最终绘制计算海域50年一遇和100年一遇的台风浪波高分布图,为山东沿海的防灾减灾和海洋结构设计提供参考依据。 相似文献
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分析波高与周期的联合分布特征对于海洋平台设计、海洋工程建筑等有着重要的意义。基于SWAN模型模拟的波浪后报数据对渤海和黄海北部1999~2018年的波浪特征进行了统计分析。分别对20年的波高和周期数据进行了统计分析,得到了研究区域20年有效波高和波周期的季平均值和最大值的区域分布特征。然后以散布图的形式刻画了整个区域20年波高和周期的联合分布特征。为了更深入地研究波高和周期的联合分布规律,选择了两个研究点A1和A2,A1在渤海内部相对近岸,A2在黄海北部深海区。统计结果表明,在A1和A2,波高与周期的联合分布特征较为相似,均呈现斜三角形的分布特征,然而大波高大周期的波浪却呈现不同的分布特征。最后,利用20年的波浪后报数据,在A1和A2点构建了有效波高和谱峰周期的联合概率模型,并采用IFORM法得到了50年、100年和200年重现周期的环境等值线,为研究海域海上结构物的可靠性设计提供了参考。 相似文献
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The long-term distribution of seabed shear stresses under random waves is presented. The approach combines short-term distribution of maximum bottom shear stresses with a joint frequency table of significant wave height and peak period. An example of application is given where the long-term probability of exceeding a given level of the maximum bottom shear stress in the central North Sea is presented. The example includes estimation of the return period of the critical shear stress for sheet flow conditions, as well as the bottom shear stresses associated with the 1, 10 and 100 years return periods. 相似文献
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黄河三角洲沿岸海浪风暴潮耦合作用漫堤风险评估研究 总被引：5，自引：3，他引：5
海浪、风暴潮是重要的海洋灾害因子,过去人们主要对这些灾害因子本身进行研究,而对它们作用的承灾体研究甚少。实际上,只有它们作用的承灾体遭到破坏,才产生海洋灾害。本研究的目的就是要针对海浪风暴潮漫堤灾害,提出漫堤灾害的风险评估标准及风险评估方法和程式,为沿海防灾减灾提供科学依据。针对黄河三角洲示范区,根据漫堤程度,提出了漫堤灾害风险等级标准,并基于建立的海浪和风暴潮潮汐数值模式及长期预测结果,提出了风险评估方法和程式步骤。对黄河三角洲近岸海域主要堤段进行了多年一遇和典型台风过程漫堤灾害的风险评估。得到的结果是:该区沿岸海堤在风暴潮水位下一般都不能发生水位漫堤现象,只有加上波浪作用时,才会出现海水漫堤;当发生五十年一遇的风暴潮、浪时,多数的海堤的风暴潮、浪漫堤灾害风险在3—4级,即有效波高的浪已爬上或接近爬到堤顶;9216和9711号台风所产生的风暴潮、浪灾害约为150—200年一遇的情况。从实际情况看,本研究中提出的漫堤风险评估标准、评估方法是可行的,评估结果为有效防减海浪风暴潮漫堤灾害造成的损失提供了参考。 相似文献
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The extreme significant wave heights and the corresponding wave periods were predicted for return periods of 12, 25, 50, 100 and 200 yr for 19 different locations in Kuwaiti territorial waters. Though the total coast length of Kuwait is only about 500 km including all islands and the total area of the Kuwaiti territorial water is about 7611 km2, the extreme significant wave height vary from 1.86 to 4.02 m for 100 yr return period, among these 19 locations. In general Weibull distribution is found to fit the data well compared to the Gumbel distribution. The input wave data for the present work is obtained by hind casting waves using a WAM model. Wave data is hindcasted for a total period of 12 yr, starting from 1 January 1993 to 31 December 2004. From the joint probability of wave height and wave period, a simple polynomial relationship is obtained between the significant wave height and mean period for all the 19 locations. It is found that the wave period for wave heights of 100 yr return period cannot exceed 6.5 s. A large number of coastal projects are in progress and many new projects are planned for the near future in the Kuwaiti territorial waters. The results of the present study will be highly useful for optimal design of these projects. 相似文献
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The interaction of waves and currents is studied by the dynamical coupling of a third generation wave model and a two-dimensional storm surge model. The coupling process of the two models is implemented synchronously. To estimate the effects of waves on the generation of storm surges, the theory of Janssen is used. The effects of the wave radiation stress on surge levels and the effects of storm-induced currents on waves are also investigated.The coupled wave and storm surge models have been tested by hindcasting two storm events in the northern South China Sea. The use of the Simth and Banke stress relation underestimates the surges by 10%. The inclusion of the radiation stress improves the accuracy of the computed results slightly by 2%. The introduction of a wave-dependent surface drag gives a significant improvement. The storm-induced currents clearly affect the wave characteristics at the peak stage. However, as far as the prediction of wave height is concerned, it is better not to consider the wave radiation stress in the storm surge model unless this is accompanied by a wave-dependent surface drag. 相似文献
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为准确定位风暴的强弱及灾害的大小，文中提出了泊松-二维对数正态分布，并将其用于海岸地区台风暴潮致灾强度的长期预测。选取青岛地区建国以来所出现的主要台风暴潮作为观测资料，以水位和显著波高系列组成样本，进行了台风暴潮重现期的统计推算。提出了判别台风暴潮致灾强度的新标准。实例显示，新标准概念清楚，简单易行，适用于青岛地区台风暴潮的强度确定。基于新模式的风暴潮强度随机分析方法对我国其它海岸地区的防潮减灾具有参考意义。 相似文献
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M. J. Tucker 《Applied Ocean Research》1989,11(4):212-218
The Battjes method for predicting the 50 or 100-year design wave was developed to allow for the possibility that the highest wave in a 50 or 100 year period may occur during the second highest storm or even in lower storms. It uses the probability distribution of individual waves. It is first shown that a slightly different logical approach removes some of the problems encountered with the use of the method. It is then shown that it actually uses a different definition of return period to that used by the classic method because if two or more waves in a severe storm exceed H50, then these are counted as separate events. A formula is developed which considers each storm as one event, but still takes account of the possibility of the highest wave in 50 years not coming from the most severe storm. Computation using this formula shows that it reduces H50 by about 3% relative to the Battjes method. 相似文献
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海平面上升、强台风和风暴潮对厦门海域极值水位的影响及危险性预估 总被引：1，自引：0，他引：1
气候变化背景下海平面上升、强台风和风暴潮对我国东南沿海地区的洪涝灾害影响日益严重,为应对气候变化的影响,本文以位于我国东南沿海的厦门地区为例,应用多种海洋大气观测资料和数理统计及模拟方法,分析了历史上9914号和1614号两次台风对厦门海域极端海面高度(极值水位)的影响,预估了未来海平面上升情景下厦门海域极值水位的变化及其危险性。结果表明:(1) 9914号台风期间,天文大潮、风暴增水和强降水的同时出现造成了厦门沿海地区超警戒极值水位(732 cm)的出现;(2) 风(向岸强风)、雨(强降水)、浪(巨浪)、潮(高潮位)、流(急流)等多致灾因子的共同作用是厦门沿海地区发生严重灾情的重要原因;(3) 在温室气体中等和高排放(RCP4.5和RCP8.5)情景下,到2050年(2100年),当前百年一遇的极值水位将分别变为30年(2年)一遇(RCP4.5)和25年(低于1年)一遇(RCP8.5)的频繁极端事件。这表明未来厦门沿海极值水位的危险性将显著上升,应采取充分的适应措施降低洪涝灾害风险。 相似文献