龙口湾大振幅假潮形成的数值模拟

龙口湾是出现假潮比较显著的海湾之一。据统计,１９７２～１９８１年,平均每年出现６次〉４０ｃｍ的振动,其中１９８０年９月１日观测到水位振动的最大振幅达２９３ｃｍ,同日的气压波也有７ｈＰａ的起伏。用数值模拟方法,初步探讨了气压扰动与１９８０年９月１日 在龙口湾观测到的假潮之间的定量关系,证实,在龙口湾中出现的大振幅假潮的确是由于移动气压波扰动激起湾外长波传入湾内发生共振所引起的。直接由气压波扰动很难引     

山东半岛沿岸的大振幅假潮

根据山东半岛沿岸１２个验潮站的水位资料曲线,摘取了各站的假潮参数,并对该区域沿岸大振幅假潮变化做了统计分析,给出了假潮的基本特征－发生频率,月出现率,振动周期,延时和峰值出现的时刻,分析了假潮周期的谱型,最后还讨论了大振幅假潮形成的初步原因。     

龙口港湾大振幅假潮的成因分析

龙口湾位于山东半岛北部,莱州湾东北隅,为莱州湾的一个附属海湾.海湾湾口朝向西南,湾廓近似半圆形,属半封闭海湾.龙口验潮站位于湾顶(图1),水深7m.     

山东半岛沿岸的大振幅假潮

根据山东半岛沿岸１２ 个验潮站的水位资料曲线,摘取了各站的假潮参数（周期、振幅、延时和峰值出现时刻）,并对该区域沿岸大振幅假潮变化做了统计分析,给出了假潮的基本特征——发生频率、月出现率、振动周期、延时和峰值出现的时刻;分析了假潮周期的谱型,最后还讨论了大振幅假潮形成的初步原因。     

龙口湾潮流场的数值模拟

为制订龙口港远景规划，制订控制近海环境污染对策，用ＡＤＩ法数值模拟了龙口湾的潮流场，经与实测流对比两者拟合较好。     

大连老虎滩澳的大振幅假潮

潮汐周期以外的大振幅水位波动(即大振幅假潮),在老虎滩澳时有发生。老虎滩澳位于大连湾侧,是一半封闭深度较浅的三角形小海湾(图1).验潮站位于湾的左岸,距湾顶约1km,水深2.8m.据统计,1980～1994年15年间出现波高大于20cm的假潮共61次。波高超过40cm的为12次。较大振幅事件发生在1994年7月3日,其最大波高为91cm,谱分析显着周期为10min.类似这种小海湾的大振幅假潮在世界其他港湾也经常观测到。其中,以中国的龙口港、日本的长崎港和巴利亚里群岛西岸的锡尤达德拉(Ciu-tadella)港发生的大振幅假潮最为突出。     

渤海、黄海沿岸主要港湾大振幅假潮成因的天气学分析

对渤海、黄海主要港湾发生的振幅大于50cm(龙口港湾取振幅大于80cm)的65次假潮过程与地面天气图进行对比分析,着重分析了伴随大振幅假潮过程的天气形势.分析结果表明:(1)龙口港湾22次大振幅假潮中有19次与雷暴天气(其中有3次伴随有飑线,1次还伴有龙卷)有关,2次与大风天气有关,1次由外海雷暴引起;因此得出雷暴、飑线是引起大振幅假潮的主要原因;雷暴强弱和持续时间长短变化,导致假潮振幅大小及持续时间长短变化;雷暴的季节变化引起大振幅假潮的季节变化;雷暴发生的局地性导致假潮出现的局地性;雷暴传播方向的不同引起大振幅假潮的周期不同.(2)北方气旋型和江淮气旋及西南倒槽型这两种天气类型有利于产生雷暴,并导致大振幅假潮的发生.这两类型分别占62个例的468%和177%.     

山东半岛两港湾假潮的基本特征

本文根据1970～1996年某验潮站(1)和1964～1995年某验潮站(2)水位自记曲线资料,分析了这两个港湾假潮(振幅大于20cm)的基本特征,给出了假潮出现的频数、周期、延时和峰值出现的时刻,还讨论了假潮的类型及成因。     

渤海、黄海沿岸主要港湾假潮的基本特征

基于港湾假潮振动的基本原理,从渤海、黄海沿岸20个验潮站多年水位自记曲线资料获取假潮参数,并对其做了统计分析,给出了假潮的统计特征,还讨论了假潮形成的初步原因。结果表明,该海域主要港湾假潮出现具有明显的局地性、季节性和年际变化;夏季是大振幅假潮（振幅^1)≥80cm）的多发期,冬季基本上不出现;龙口港湾的大振幅假潮最为突出,最大振幅可达293cm;气压和风速、风向突变的良好配合,是发生大振幅假潮的主要原因。     

渤海湾水交换的数值研究

采用三维水动力和水交换数值模型FVCOM,建立了渤海湾附近海域的水交换数值模型,经实测潮汐和潮流数据验证,模型结果良好,并通过模型对渤海湾的水交换过程进行了研究。结果表明,渤海湾海域总体水体交换率较低,水体半交换周期达323 d;渤海湾中部海域的水交换率相对较高,西北部海域和南部海域的水交换率较低,尤其是西南部海域,由于阻隔带的作用,水体交换能力最弱。因此,在进行污染物排放时,应注意选择污染物的排放位置和排放时间。     

海西湾潮流、COD扩散运动的数值模拟

本文采用 ADI 方法模拟了海西湾的潮流、水位场和 COD 扩散运动,所得结果与观测值符合较好。计算结果表明:海西湾自净稀释能力良好;扩建后的薛家岛码头,若以0.5t/d 的 COD 负荷量排放,整个海湾水均属一类水质;如果以二类水质标准来评价距离码头500m 以外的海域,薛家岛码头的最大 COD 负荷量可达2.3t/d.     

The tidal regime of Shark Bay, Western Australia

A non-linear hydrodynamic model is used to describe the tidal dynamics of Shark Bay, Western Australia. The model is forced by tidal elevations generated by M₂, S₂, K₁ and O₁ constituent data at the open boundaries. The absence of suitable boundary data required a ‘calibration’ of the boundary condition against the known constituent data from within the model domain. The model provides a good match to the available field data, and allows the surface-level and current response to be resolved over the entire domain. Due to a near quarter-wave resonance of the semi-diurnal tide along the eastern Hopeless Reach, which increases the semi-diurnal tide by a factor of 2, the tidal characteristics on each of the Reaches are different: on the eastern Hopeless Reach the tides are mainly semi-diurnal while on the western Freycinet Reach the tides are mainly diurnal. The tidal range is also higher along Hopeless Reach. Tidal harmonics, generated by non-linearity, are important in the shallow regions. The tidal wave is shown to propagate as a progressive wave into the Bay. Substantial phase-lag, attenuation and dissipation occur over the Faure Sill, a major shallow region of the eastern reach of the Bay. Non-linear generation of the M₄ and MS₄ tides is also significant in this region. Depth-averaged residual currents are presented, which show a tidally generated circulation that is enhanced in regions of complex topography. Estimates of tidal dissipation indicate that although the total dissipation is small on a global scale, the areal average is comparable with the Gulf of Carpentaria and approximately one-quarter of the value estimated for the Patagonian Shelf.     

Numerical modelling and analysis of temperature controlled density currents in Tomales Bay, California

The coastal region adjacent to Tomales Bay, California is dominated by wind-driven upwelling during spring and summer and the cold, upwelled water is moved towards Tomales Bay, entering the estuary with the flood tide. If the tidal excursion is ≥6 km and the cold water subducts beneath the warmer, less dense estuarine water, a temperature controlled density current may form and intrude towards the head of the estuary as a thermally stratified bottom layer. The numerical modelling was aimed at determining the capability of the Delft3D-FLOW model to reproduce the cold ocean water intrusion events, the response (development and progression) of these intrusions to differing physical scenarios and the comparative importance of the parameters to the intrusions. The numerical model successfully reproduced the density intrusions and showed that the persistence and break down of the density intrusions were affected by a number of physical parameters, to varying degrees. The sensitivity analysis showed that density intrusion formation is controlled by tidal conditions and ocean water temperature. The strength and persistence of the developed density intrusions are influenced by wind, insolation and estuary depth. Fresh water inflow at the head of the estuary had no impact on the density intrusions. Three-dimensional numerical modelling is thus a valuable tool in understanding the estuary and its functioning.     

北部湾潮汐潮流的数值模拟

基于正交曲线坐标的ECOMSED三维水动力模式,对北部湾的潮汐潮流进行数值模拟。选用不同的海底摩擦系数、海底粗糙度系数以及水平湍流摩擦系数进行数值试验。试验结果表明,当海底摩擦系数取2×10-3～3×10-3,海底粗糙度系数取1×10-3～2×10-3m,而水平湍流摩擦系数取1×102～5×103m2/s时,模拟所得潮汐、潮流结果与实测数据吻合较好;并由此对北部湾的潮汐、潮流和潮余流等特征进行了分析。还给出了垂直湍流黏滞系数呈抛物型的分布特征。对该海域的水动力状况有了进一步的了解,为该海域的环境保护规划提供了科学依据。     

湄洲湾潮流特性的数值研究

本文运用一个含动边界的二维河口海岸动力模型模拟了湄洲湾潮汐潮流的基本特征,模拟结果与实测数据吻合较好．在此基础上估算了湄洲湾大、小潮过程的纳潮量,并根据湾内保守示踪物的质量（浓度）随涨、落潮流周期性的变化,进一步估算了湄洲湾的水交换周期,其半交换和80％的交换周期分别为5d和15d．同时可以看出,主航道深水区的水交换特性明显强于湾顶浅水区．     

三亚湾海岸动力演变的数值模拟研究

近年来,海岸侵蚀呈现不断加剧的趋势,给沿海地区经济社会的发展造成了极大危害。关于三亚湾海岸侵蚀过程及其动力学研究多停留在定性或半定量阶段。从海岸动力地貌学角度出发,基于沉积物迁移理论,利用数值模拟方法,定量研究了三亚湾海岸在波浪和潮流作用下的动力演变过程。计算结果重现了海水波浪的传播形态及动态特征:涨潮时,波高极值相对较大,水位随之升高,波动现象明显,波动形态复杂;落潮时,波高极值相对减小,水位也随之降低,海面相对较平静,波形态在离岸区域较单一,仅在近岸区域相对多样化。同时,数值模拟结果也很好地显示了三亚湾岸线附近的沉积或侵蚀过程特征:三亚湾西段海洋动力条件较强,沉积或侵蚀现象明显,沉积/侵蚀能力由三亚湾西段逐渐向东段减小。此外,以海洋动力学机制为基础,定量模拟了三亚湾海岸侵蚀与演变物理过程,为该地区海岸开发利用、海岸环境保护提供科学依据。     

象山港余流特征数值研究

基于Delft3D-Flow模块建立了象山港海域的三维斜压潮流数值模型,结合实测水文资料,研究了象山港的潮(余)流特征,对欧拉余流场的时空分布进行了定量的比较和分析,并与潮流测站计算分析得到的欧拉余流分布对比,很好的模拟了象山港的余流特征。结果表明:由湾外至湾顶,余流呈减小的趋势,湾外余流最大为33 cm/s,湾顶最小,余流平均仅5 cm/s。垂向上,表层余流大于底层余流,表层余流指向湾外,而底层余流则指向湾内。对比斜压、正压两种模式下的欧拉余流分布,可以看出湾顶附近主要受径流控制,两种模式得到的结果基本一致,口门至西沪港区域受径流和潮流的共同影响,斜压模式更准确地模拟出了水体层化和垂向余环流结构。     

丁字湾物质输运及水交换能力研究

通过建立丁字湾三维潮流模式、污染物输运模式计算了该湾 COD浓度分布 ,定量分析了丁字湾的水交换能力 ,较为精确地计算出丁字湾内水交换率和水交换半更换期的空间分布。计算结果表明 ,当湾中部水交换 50 %时 ,湾口水交换达 80 % ,湾底仅为 2 0 %～ 40 % ;丁字湾湾口的半更换期为 1～ 5d,湾中部为 1 8～ 2 0 d,湾顶为 2 4～ 32 d。     

辽东湾西岸三维海陆风特征的数值模拟

本文所用的数值模式为地形影响修正的三维流体静力的中尺度气象学模式,模式对中尺度的海陆风环流和山谷风环流有较好的模拟效果.利用该模式对一个海陆风个例(1999年7月15～16日)进行了数值模拟,分析了海陆风环流的日变化规律和三维结构特征,以及地形对海陆风环流的影响,模拟结果与实际观测数据和已有研究成果具有较好的一致性.