海平面上升对海岸潮差响应的理论解析

应用海湾和半封闭矩形海域改进的Taylor问题的解研究海平面上升对M2分潮旋转潮波系统及沿岸潮差的变化.将南黄海概化为一等深矩形海域,初步研究在海平面上升3 m和5 m条件下该海域旋转潮波系统的演化趋势,继而分析沿岸潮差变化特征.初步分析研究表明:随着海平面上升,该海域M2分潮的无潮点有向东南方向偏移的趋势,受此影响,沿岸潮差呈现不同的变化特征,靠近无潮点的左侧及湾顶海岸变化明显,而远离无潮点的右侧及湾顶海岸则变化不大.     

试释黄海半日潮波系统形成机制

本文利用南黄海中央实际存在的半日潮波的往复流带作为水墙,视黄海半日潮波为水墙西部(U形海湾)与东部(L形海湾)两个独立潮波系统的组合.经过数值试验,获得令人满意的结果.从而可以用已有的矩形海湾潮波系统形成的动力机制来合理地阐明黄海半日潮波系统形成动力机制.仁川和江苏弶港附近的潮波腹点是黄海半日潮波系统的重要特性点,两个潮波腹点位置是由潮波系统的驻波性质决定的.南黄海中部存在一大片半日潮弱流区.     

末次冰期最盛时期以来中国东部边缘海潮波系统演变过程的模拟研究

在系统地研究了中国东部边缘海区引潮力、入射潮波、科氏力、水下地形、海岸形态及磨擦作用等因素对区域潮波系统形成影响的基础上,确定了中国东部边缘海岸轮廓是区域潮波系统形成的主导因素,认为模拟末次冰期最盛时期以来中国东部边缘海区潮波系统的形成过程需要3个重要的控制性条件,即入射潮波、海岸线变迁过程和海面变化曲线。利用中国东部边缘海潮波系统与海岸演变模拟支持系统,对末次冰期最盛时期以来30个时期中国东部边缘海区潮波系统的形成与演变过程进行了模拟再现研究,系统地恢复了在不同的海面高程、不同的岸线形态条件下全日潮、半日潮潮汐分布特征。模拟结果显示,末次冰期最盛时期以来,12400aB.P.和7500aB.P.两个时间界限分别代表了旋转潮波系统－无潮点开始出现、中国东部边缘海潮波系统现代格局基本奠定这两个特征事件的发生时间,将中国东部边缘海潮波系统的演变过程划分为3个发展时期。     

带丁坝型半封闭矩形海湾中M_2分潮潮波和潮流特性分析

将黄渤海海域概化为矩形海湾,山东半岛概化为垂直于海岸的巨型丁坝,形成一个带丁坝型半封闭矩形海湾。利用DELFT3D-FLOW计算模块在上述海湾中进行了M2分潮数值模拟,对其无潮点和辐射状潮流场的特性进行了分析。研究发现:考虑科氏力影响和巨型丁坝反射作用,坝前形成了明显的无潮点,但在等水深条件下并未形成辐射状潮流场,而叠加上倾斜海底地形后其得以形成;无潮点和辐射状潮流场顶端位置受水深影响明显,随着平均水深的增大,无潮点将向湾口和湾中轴线方向偏移,而辐射状潮流场顶端则向湾口方向偏移。研究结果有助于加深对带丁坝型半封闭矩形海湾中驻潮波系统形成机制和动力特性的理解和认识。     

渤海东海潮波数值模拟

利用考虑引潮力的非线性球面潮波方程，数值模拟渤黄东海的潮波运动，将计算结果与实测资料作比较。依据所得结果绘制Ｍ２，Ｓ２，Ｋ１，Ｏ１和Ｍ４的同潮图和潮流椭圆，并进行讨论。研究表明，Ｋ１和Ｏ１的同位相线在台湾附近先作顺时针方向旋转然后作逆时针方向旋转，该现象是由于大陆架和大陆坡水深分布和台湾存在的结果。同时也发现最大流速时刻比高潮时刻提前，是摩擦和旋转潮波系统中的驻波成份所引起的。对该海区的非线性潮波     

三门湾潮波运动特征及其与地貌发育的关系

三门湾位于浙江象山县南田岛和三门县牛头山之间,是一个西北—东南方向的半封闭式海湾,从湾口到湾顶长约40多公里,湾内多数地区宽10多公里,全湾低潮时水域面积约390平方公里。这里除东南方向及通过石浦水道与外海沟通外,其余则为陆地及海岛所包围(图1)。周围都属凝灰岩组成的山体,海湾廓线受到NNE及NNW二组断裂的明显控制,随着时间的推移,泥沙日积月累,湾内目前发育着多条淤泥质舌状滩地,其间又存在着具有良好水深的港汉,这种滩,汉相间的形态构成了浙闽海岸特有的一种港湾淤泥质海岸地貌。本文试图从潮波运动特征出发对由此产生的地貌形态特征及其相互关系作一探讨。     

渤黄东海潮波数值模拟

利用考虑引潮力的非线性球面潮波方程，数值模拟渤黄东海的潮波运动，将计算结果与实测资料作比较。依据所得结果绘制M2，S2，K1，O1和M4的同潮图和潮流椭圆，并进行讨论。研究表明，K1和O1的同位相线在台湾附近先作顺时针方向旋转然后作逆时针方向旋转，该现象是由于大陆架和大陆坡水深分布和台湾存在的结果。同时也发现最大流速时刻比高潮时刻提前，是摩擦和旋转潮液系统中的驻波成份所引起的。对该海区的非线性潮波部分的模拟作了首次尝试。可以看出：M4有18个旋转潮波系统，其中6个作顺时针方向旋转，12个作逆时针方向旋转；在江苏南部海岸和杭州湾口的外海区域以及渤海湾和大部分的莱州湾，由M2引起的潮汐余水位为正，而在海区的其余部分这种余水位为负；由M2引起的潮汐余流总体上向南或向东南方向流动。     

半封闭矩形海域中海底地形对旋转潮波系统的影响

为了探讨海底地形对旋转潮波系统的影响,本文对不同底形情况下的潮波运动进行了数值试验。根据试验结果绘制了同潮图并作了讨论。其结论是:(1)对无潮点相对于矩形海域中轴线的偏移来说,摩擦的影响和海底地形的影响可能都是重要的。如果是浅水区域,这种偏移主要是由摩擦引起的,但对平均水深较深、海底在横方向上有坡度的水域来说,底形效应是导致无潮点偏移的主要因素;(2)海底摩擦仅能使无潮点偏移到中轴线的左方(如果人们面向湾顶),而底形则可能使无潮点偏移到中轴线的左方或者中轴线的右方,这将取决于海底横向倾斜的方向。     

大亚湾和大鹏湾两个相邻海湾潮波浅水变形的异同分析

利用实测资料分析重构了大亚湾和大鹏湾潮汐水位“双峰”现象,确定了浅水分潮的异常增长是潮位“双峰”现象的主要成因,其中四分之一日分潮和六分之一日分潮起着至关重要的作用。通过SCHISM模型构建大亚湾和大鹏湾附近海域高分辨率水动力模型,模拟结果表明近岸海域,在大亚湾以东,潮汐类型为不规则全日潮,以西为不规则半日潮,在两个海湾内均为不规则半日潮;研究海域的潮流均表现为不规则半日潮流。四分之一日分潮和六分之一日分潮在大亚湾和大鹏湾的不同变形过程是造成两个相邻海湾水文差异的直接原因。通过构建不同底摩擦强度、消除水底地形以及改变海湾水深的数值实验研究表明,分潮传播方向与水深变浅方向是否一致,是导致两个海湾潮波浅水变形不同的根本原因。     

潮汐摩擦的非线性效应(Ⅰ)

自从Taylor(1919)根据在河渠中的观测结果,论证了潮流的摩擦规律以来,摩擦力比例于流速平方这个规律已为潮汐工作者所承认和采用。而利用这个规律所作的计算,通常也都能得到与实际相符合的结果。因此我们可以认为这个规律是接近实际的。而这个平方关系必然会导至潮波运动的某种非线性效应;同时它对于非摩擦的非线性行为也会造成影响。然而长久以来,人们很少仔细研究过摩擦的非线性效应;同时,在考虑非摩