推算波浪多年一遇波高的新方法

采用卫星遥感推算多年一遇波高的新方法，对中国近海多年一遇波高进行推算研究。运用卫星遥感散射计得到的风资料推算了整个渤海区域波浪多年一遇的波高分布。通过与有实测资料4个点推算的结果比较表明：卫星资料和实测计算的误差随着重现期的增大而减小，最大误差百年和50年一遇波高为20cm；而百年和50年一遇波高正是工程中最为关心的，说明运用卫星遥感散射计风资料推算渤海多年一遇波高可行且结果合理。本研究方法为进一步运用和完善卫星遥感资料推算中国近海多年一波高场提供了一条新途径。     

涠洲岛海域风侯和波侯特征分析

根据涠洲海洋监测站多年风和波浪实时观测资料,分析得出:涠洲岛海域累年强风向为N和NNE,其平均风速分别为5.9 m/s和5.3 m/s;常风向为NNE和ENE,其频率分别为18.2%和12.4%;夏季(6—8月)月平均风速最大,春季(3—5月)月平均风速最小。涠洲岛海域累年强浪向为SSW,其波高(H_(1/10))平均值为0.8 m;常浪向为NNE、SSW、NE和ENE,其频率分别为16.5%、16.2%、14.4%和10.5%;夏季(6—8月)波高(H_(1/10))月平均值最大,其余季节月平均值稍小于夏季。采用Pearson-Ⅲ型分布曲线对4个方向角风速的年最大值和波高(H_(1/10))的年最大值进行重现期计算。结果表明:涠洲岛海域ENE向风速多年一遇值最大;涠洲岛海域SSW向波高(H_(1/10))多年一遇值最大。     

基于广义极值分布的设计波高推算

简介了广义极值分布函数及其3种参数估计方法,包括极大似然(ML)、线性矩(LM)和间隔最大积(MPS)估计的计算方法。使用广义极值分布函数推算了北部湾涠洲岛海域3个波向的年波高极值序列设计波高,并与Weibull分布、Gumbel分布和皮尔逊Ⅲ型分布的推算结果加以对比。分析表明,涠洲岛海域极值波高服从于广义极值Ⅲ型分布,拟合优度检验结果表明广义极值分布能更好地拟合极值波高;MPS方法是一种优良的参数估计法,推算的设计波高可作为海岸环境工程设计的首要参考值。     

北部湾沿岸海区设计波浪的确定

本文基于北部湾沿岸海区多年的实测资料，于不同海区主浪向和次主浪向分别取年极值波高为样本资料．采用Ｐ－Ⅲ型和短期测波资料频率分析方法，分别估算了各海区不同重现期的设计波高，并依据式（１）计算出相应的平均周期。尽管样本资料和估算方法不变，但每次估算的结果互不相同，其差异甚至很大．利用Ｋｏｌｍｏｇｏｒｏｆｆ等适合度方法检验所得的结果，能够准确地判断出沿岸各海区不同重现期的最佳设计波浪。     

永暑海区波浪要素变化特征分析

利用永暑礁测站1988-2009年共22a的波浪实测资料,对永暑海区的波浪要素的基本特征、变化规律、风与浪的相关规律进行分析研究,阐明了海区海浪的特点及其年变化规律。该区是热带季风气候区,海区的波浪主要受季风影响,季风时期的风向、风浪传播方向、涌浪传播方向基本一致。波高以轻浪和中浪为主,小波分析表明波高在6-9月具有3-6年的变化周期。提供了较详实的海浪资料及变化规律。     

北部湾地区海雾特点的初步分析

利用2016年1月至2017年12月北部湾浮标站观测资料,分析了北部湾海雾的特点。结果表明,2016年北部湾出现海雾37 d,2017年为19 d; 3月海雾日数最多,4月次之,2016年12月和2017年6—10月未出现海雾;一天中出现雾的峰值时间为03:00—05:00,雾消散的峰值时间为08:00—10:00;雾的维持时间绝大部分在3 h以内。浮标站与北海站、涠洲岛站的大气能见度、相对湿度对比分析表明,在海雾日,涠洲岛站的平均大气能见度、平均相对湿度更接近浮标站,涠洲岛站平均大气能见度比浮标站大0.7～3.3 km,平均相对湿度比浮标站小1.6%～2.4%。不同的海雾过程由于影响系统不同,海上和陆地上雾的持续时间、大气能见度有所不同,当西南暖低压、高压后部影响造成大雾时,涠洲岛站的大气能见度与浮标站更接近,北海站的大气能见度与浮标站相差较大;而均压场造成海雾时,3个观测站的大气能见度变化趋势较为一致,凌晨到上午有雾,中午到下午雾消散。     

杭州湾海域50年一遇波浪数值模拟研究

杭州湾外围海域岛礁众多,波浪传播机制复杂。为了了解该海域的波浪分布特征,采用MIKE 21 SW模块建立了杭州湾海域波浪数值模型,利用实测波浪资料对模型进行了验证,结果表明该模型适用于模拟杭州湾海域的波浪传播。利用1970—2002年嵊山海洋站实测极值波浪资料推算50年一遇波浪要素,将其作为模型边界条件,对杭州湾海域50年一遇的设计波浪进行了模拟,并对该海域的波浪传播特征进行了分析。结果表明,杭州湾内波高较之外海明显减小,外围众多岛礁起到了很好的遮挡保护作用。     

混合浪波高分布

本文根据深水单一波系波高分布数学模式,应用概率统计理论有关定理,分析、推导了风浪与涌浪合成的混合浪特征量波高相互间的关系式,使用实测资料对模式和关系式进行了验证,符合程度良好,模式可直接应用于海浪预报和海洋工程波浪设计.     

关于海洋工程设计波高标准研究

针对海洋工程设计波浪标准存在的一些问题,本文提出以海洋工程构筑物的使用期和使用期内可能超过设计波高的危险率作为控制条件的海洋工程设计波高标准,推导出一组适用于各种资料取样方法和波浪不同的原始分布形式下设计波高推算公式,根据海洋工程构筑物使用期、设计危险率以及设计海域的波高统计特征值,即可推算设计波高,文中还通过算例,将这组新公式的计算结果与现行各种方法进行了比较.     

利用卫星高度计资料进行多年一遇极值波高推算的方法研究

根据卫星高度计资料的特点 ,在对 3个海洋站的海浪极值推算中引用发展了尾部分布增强法 (Tail Distribution Method) ,并且与 3个海洋站实测资料推算结果相比较 ,结果良好。以此为基础对西北太平洋进行多年一遇极值推算 ,其多年一遇的极值分布与风场的分布是一致的 ,主要呈纬向带状分布特征 :从 35°N～ 55°N,1 4 5°E～ 1 80°E的长方形海域 ,长时间受到季风的作用并且海域开阔 ,所以它的百年一遇波高可以达到 1 3m以上 ;而在赤道无风带控制下的海域 ,它的百年一遇波高一般为 7m左右。     

琼州海峡东部水进入北部湾对广西沿海环流的影响

本文通过对琼州海峡东部水域温盐资料和沿岸海洋站同步观测资料的对比发现：夏季，广西涠洲岛盐度变化规律和琼州海峡东部、中部变化规律一致，广西北海略受影响，而远离琼州海峡的龙门和白龙尾两站，则更多反映夏季陆地水文规律。同时，采用琼州海峡多年海流资料和涠洲岛定点站及近期测流站的海流观测资料对比看出，琼州海峡冬夏季余流方向仍然是自东向西。结合数值模拟计算结果，同样得出琼州海峡东部水自东向西进入北部湾的事实。这些温盐分布特征和余流观测结果进一步证实：粤西沿岸流是琼州海峡水向西输运的主要来源，形成粤西沿岸流这种现象的根源在于珠江冲淡水的西向流，它们通过琼州海峡进入北部湾，加强了北部湾北部气旋式环流的形成。夏季，在强的西南风作用下，产生较强北部湾西岸北向沿岸流，促使低盐冲淡水向外海输运，然后在东部涠洲岛附近形成更大范围内气旋式环流。琼州海峡东部水进入北部湾对广西沿海环流影响的研究，直接向琼州海峡冬夏季水体输运方向的传统结论提出了新的挑战。     

莺歌海洋站附近海域波浪特征分析

本文利用莺歌海站多年的波浪实测资料,对其附近海域的波浪要素的基本特征、变化规律、风与浪的相关规律进行分析研究,阐明了海区海浪的特点及变化规律。该海区属热带季风气候区,波浪主要受季风影响,季风时期的风向、风浪传播方向、涌浪传播方向基本一致。通过对观测资料统计分析发现:该海域波浪主要是以风浪为主,常浪向是SE向,次浪向是SSE向,强浪向是SE向,波高以轻浪为主。波型方面,春季和夏季SE向风浪占绝对优势,秋季和冬季NNW向风浪占优势,涌浪频率四季均是S向最大,并结合国内海洋波浪测量技术现状,在仪器装备研发、算法模型及数据处理分析软件升级、站位布局优化、计量标准化研究等方面提出几点建议。     

龙口湾及其附近海域的波浪数值计算

本文利用龙口海洋站的风资料,采用海浪方向谱方法,对龙口湾及其附近海域进行波浪数值计算,绘制 NE、N、NW、SW 方向五十年一遇的风产生的浪的等波高线和等周期线图,并分析计算了区域内的波浪分布状况及其变化规律。     

渤海重现期波高的数值计算

利用RAMS大气模式给出的20年风场资料,利用SWAN近海波浪模式对渤海海域的波浪进行了20 a数值计算.通过与一般过程和大风过程的实测资料的对比后发现.波浪模拟值与实潮值符合地较好,SWAN模式适合渤海海域波浪的计算。通过分析发现.辽东湾常浪向为SSW。强浪向为SSW;渤海中部常浪向为S,强浪向为NE;渤海海峡常浪向为NNW,强浪向为NNW;莱州湾常浪向为S,强浪向为NNE;渤海湾常浪向为S.强浪向为NE。渤中偏东南海域(38°～39°N,119.5°～120.5°E)多年一遇有效波高最大.其中百年一遇有效波高最大值达到6.7m。     

上海沿海有效波高和最大波高关系分析

运用线性回归方法,对上海沿海5个浮标站逐时的有效波高和最大波高观测资料进行分析,建立了这两种波高的回归方程,获得了估计最大波高的客观方法。对5个浮标站,一元一次回归方程都能很好地反映最大波高和有效波高的关系。最大波高通用回归方程对长江口船标资料的试报结果较好,平均绝对误差仅为0.1 m。WW3海浪模式对5个浮标站的有效波高预报与实况比较接近,利用该模式的有效波高进行最大波高的预报,预报最大波高与实测最大波高具有较好的相关性,5个浮标站平均误差最大为-0.17 m,最小为-0.05 m,平均绝对误差都为0.4 m,结果比较理想。     

海洋重现期波高统一化计算方法

重现期波高是港口海岸及海洋工程设计中不可回避的一个重要设计参数,尤其对深水海港、海上平台、海底油气管道、沿海核电站等重大涉海工程设计具有巨大的经济价值和深远的社会效益。但是,现有重现期波高推算缺乏统一的计算方法,导致计算结果相差悬殊。研究重现期波高的统一化计算方法,分析重现期波高计算中存在的各种不确定因素,提出减少这些不确定因素的新方法,建立误差小、应用方便、方法统一的重现期波高计算方法。基于澳大利亚悉尼站的长期连续观测波浪数据,研究发现:广义帕累托函数(generalized Pareto distribution III,GPD-III)和威布尔(Weibull)是重现期波高计算的最佳候选极值分布函数,新推导的函数形状参数计算公式较好提高重现期波高的计算精度,极值波高数据的分析方法和样本大小是影响重现期波高计算精确度的两个重要因素,短期波浪资料和年极值法可能高估重现期波高值。逐个风暴的极值波高数据分析法及最佳候选极值分布函数GPD-III和Weibull建议应用于涉海工程设计的重现期波高推算。     

江苏省南部沿岸海浪特征及分析

在海洋工程建设中,海浪的危害性是不得不考虑的问题。江苏省作为我国沿海大省,其海洋工程建设发展迅速,展开其沿岸海浪特征研究意义重大。本文利用该海区为期一年的实测海洋波浪资料,对波浪的基本特征、变化规律、风与浪的相关关系等的特征进行统计、分析、计算,为本地的近岸经济建设提供参考依据。     

北部湾海区有效波高与最大波高的关系及最大设计波高

目前,各种海洋工程规范采用的有效波高H_(1/3)与最大波高H_(max)的关系各不相同,它们采用窄谱条件下的理论关系或经验关系。本文针对北部湾海区的实际波浪状况,利用测波资料计算了谱宽参数的分布规律,然后在宽谱的条件下分析并确定了最大波高H_(max)与有效波高H_(1/3)的关系随谱宽度参量ε与波个数N的变化规律,最后结合北部湾有效波高的长期分布计算出不同重现期约设计波高。     

渤海南部海区风浪推算与分析

根据文氏建立的风与浪理论关系及其由风推算风浪的计算方法,利用马山子气象站３３ａ的大风资料,推算出黄河口近海水域波浪要求,并与中科院尜所实测波浪数值和青岛海洋大学推算的多一遇波浪数值进行了比较,其结果是十分相近的。     

北部湾的波浪特性及计算

南海位于我国大陆南面,是太平洋的边缘海,北部湾位于南海的西北角。北部湾海区在每年的11月至翌年3、4月受东北季风影响,5月至9月主要是西南季风,并有台风影响。本文主要利用1977年至1986年共十年间的涠州海洋站及东方海洋站的观测资料,结合地面天气图,经过分析、计算,给出了不同季节的波要素分布特征,及波要素的计算公式,这对于北部湾的海洋工程和船舶航行是十分重要和有用的。 二、资料的选取及说明 1.本文选取的资料主要为1977至1986年涠州海洋站和东方海洋站的08、11、14、17时的风向、风速、波高、波周期的观测资料。 2.风区是依据地面天气图的等压线确定,并遵循如下二原则:①风区内风速大于5米/秒,任两点的风速相差不超过2米/秒。②风区内任两点的风向的夹角不超过45度。另外风区的理想形状为矩形。在选择风区及确定风区边界时必须以计算点的位置来决定,风区中心线须通过计算点,由于本文研究的对象是一海湾,其水域并不十分广阔,风区长度基本上等于其水域长度,即波得以传播的水域尺度,数值可由地形图中直接量取。