乘潮潮位的理论分布探讨

中国《海港水文规范》在确定港口工程设计潮位时,采用手绘累积频率曲线,再摘取设计潮位值的方法,由于缺乏理论曲线,确定的数值存在任意性。本文将改进最大熵分布应用于海岸港的设计高、低潮位的推算,计算精度高,克服了传统方法推算设计潮位值的不足,有重要理论与工程意义。     

最大熵原理应用于海浪波高分布的研究

利用最大熵原理从理论上推导出波高的最大熵分布,在此基础上研究了状态参量对波高分布和波高熵的影响。影响最大熵分布的因子是平均波高和状态参量,不同海况对应的状态参量是不同的。利用波高实测资料,得出3种不同海况下的最大熵分布,通过比较发现最大熵分布很好地符合实测数据。把最大熵分布与目前广泛应用的瑞利分布作了比较,结果表明,最大熵分布有2个优点：没有对波高作出任何限制性假定和能够描述不同海况下的波高分布。     

最大熵原理与海浪波高的统计分布

将自然界中普遍存在的物理规律──最大熵原理应用于海浪波高的统计分布研究,在两个外部约束条件下,导出了海浪波高服从Weibull分布。借此说明,Rayleigh分布用以描述实际海浪的波高有其物理上的必然偏差,作为一种经验分布经常使用的Weibull分布有着深刻的物理根源。并对依赖于水深的经验波高分布进行了可能的物理解释。     

基于成像高光谱数据的高低潮潮位线提取方法研究

以蓬莱西海岸西庄至栾家口岸段作为研究区,利用机载成像高光谱数据,对比航空垂直影像图和野外调查结果,通过分析砂质、黑泥砂质和黄泥砂质3种海岸类型的光谱特征,建立分类识别模型,完成了对3种海岸类型的分类处理,确定出湿滩和干滩范围,并进一步提取出高潮潮位线和低潮潮位线。     

基于最大熵原理的台风统计预报

台风以最无序的方式在沿海各地登陆，意味着台风熵达到了极大值。在给定的约束条件下，当台风熵取极大值时，台风强度是一种指数分布。根据最大熵原理和1949年以来中国登陆台风的实测资料，揭示了台风强度的分布形式，提出了台风复发期的概念，这对登陆台风的统计预报有所裨益。     

基于最大熵原理的非Rayleigh海浪波高的统计分布

在最大熵原理的基础上,通过解一个条件变分问题导出一种适用于描述非Rayleigh海浪波高H统计分布的概率密度函数f4(H)=αHγe-βH4,并将其参量α,β,γ以H的1～4阶分布矩(Hm=m=1,2,3,4)显式地表示出来.用实验室风浪槽中不同风速下和不同风区处实测的36组风浪波高数据对上式进行验证,并与至今仍被广泛应用的瑞利波高概率密度函数加以比较.结果显示瑞利概率密度函数显著的偏离实验数据,而上式则与各组实测波高分布均符合良好.     

基于最大熵原理的非瑞利海浪波高的统计分布

本论文在最大熵原理的基础上,通过解一个条件变分问题导出一种适用于描述非瑞利海浪波高H统计分布的概率密度函数fn(H)=αHre-βHn,用实验室风浪槽中不同风速下和不同风区处实测的36组风浪波高数据对上述概率密度函数进行验证,并与至今仍被广泛应用的瑞利波高概率密度函数加以比较.结果显示瑞利概率密度函数显著地偏离实验数据,而上述概率密度函数则与各组实测波高分布均符合良好.     

台风诱发暴潮极端潮位的预测方法

以杭州湾为例,根据水文站历史潮位资料,采用改进的灰色马尔可夫预测模型对台风诱发暴潮的极端潮位进行预测.同时采用复合极值分布理论对可能出现的极端潮位进行概率预测,使预测结果更为接近真实数值.     

湄洲湾25万吨级航道设计乘潮水位的选取

拟建湄洲弯２５万吨级航道所处海域水下地形、水位条件等十分复杂,部分航段水深不足,如采取工程措施疏浚至设计深度要花费巨额投资。湄洲湾属于强潮海湾,利用潮位乘潮通航可大大降低工程造价。本文采用三套不同的程序计算乘潮水位并绫珞段具体情况提出乘潮最佳方案,既确保了超级油轮的航行安全,又降低了工程造价。     

设计波高推算的一种新模型

考虑台风影响海域的设计波高,结合复合极值理论和最大熵原则,构造了1种新型的具有4个待定参量和1个台风频次参量的poisson-最大熵分布函数模型,并推导出求解参数的方程组,参数的数值解可通过年极值实测数据的期望、方差、偏度和峰度得到.以黄海某观测站26 a极值波高的实测数据为例计算了新模型中4个待定参量和多年一遇设计波高,并与传统常用计算方法得到的结果进行比较.比较表明,新模型相比传统方法具有一定的优势.     

基于余水位精化潮高模型的水位生成研究

研究了基于余水位精化潮高模型的水位生成方法。所提方法首先构建网格潮汐场模型,其次采用余水位提高内插模型精度。通过网格搜索策略实现了水深点所属网格的快速定位及水位生成,探索了该模型在水位改正及预报中的应用。实验表明：所提方法既可应用于水位改正又可用于水位预报,且较现有方法在精度上有所提高。     

基于全球潮汐模型的东海海域潮汐性质空间分布

利用全球潮汐模型FES 2014(Finite Element Solution 2014)空间分辨率为(1/16)°×(1/16)°的网格点处13个分潮调和常数,借助基于最小二乘法调和分析方法和潮汐特征值的定义算法,定量分析东海海域(117°～131°E,23°～33°N)的潮汐类型、深度基准值和不同潮差类型.结果表...     

Vertical Distribution of Tidal Flow Reynolds Stress in Shallow Sea

Based on the results of the tidal flow Reynolds stresses of the field observations,indoor experiments,and numerical models,the parabolic distribution of the tidal flow Reynolds stress is proposed and its coefficients are determined theoretically in this paper.Having been well verified with the field data and experimental data,the proposed distribution of Reynolds stress is also compared with numerical model results,and a good agreement is obtained,showing that this distribution can well reflect the basic features of Reynolds stress deviating from the linear distribution that is downward when the tidal flow is of acceleration,upward when the tidal flow is of deceleration.Its dynamics cause is also discussed preliminarily and the influence of the water depth is pointed out from the definition of Reynolds stress,turbulent generation,transmission,and so on.The established expression for the vertical distribution of the tidal flow Reynolds stress is not only simple and explicit,but can also well reflect the features of the tidal flow acceleration and deceleration for further study on the velocity profile of tidal flow.     

Distribution of 9 Principal Tidal Constituents and Tide Prediction for the East China Sea

By use of the hydrodynamic model,the harmonic constants of 8 principal tidal constituents(Q_1,O_1,P_1,K_1,N_2,M_2,S_2andK_2)are obtained for the East China Sea,and the harmonic constant ofS_a is calculated by two-dimensional interpolation.The calculated results agree well with the observed dataaround the sea.The harmonic constants can be used to predict the tide in the East China Sea.The cotidalcharts of the 9 tidal constituents reveal their distribution.     

Trends in Tidal Levels and Mean Sea Level in the Gulf of Thailand

Ocean Science Journal - Astronomical tides have a major impact on coastal sediment distribution, seawater levels, coastal navigation, and other coastal dynamics. Any significant change to tides...     

海洋潮汐环境下混凝土硫酸盐侵蚀机理研究

研究海洋潮汐区侵蚀环境下混凝土中硫酸盐侵蚀机理,对不同配合比混凝土试件在海洋潮汐环境下进行现场暴露试验。同时利用分光光度计法测定不同侵蚀龄期及不同配合比混凝土中硫酸根离子质量分数。试验结果表明：早期海洋暴露环境下,混凝土中总硫酸根离子质量分数随着腐蚀龄期的增加而显著升高,但随着时间增加幅度逐渐降低;混凝土中总硫酸根离子质量分数因水胶比、水泥用量不同而不同;一定比例的矿物掺合料可以有效提高混凝土抗硫酸盐侵蚀性能。     

珠江口及邻近海域实时水位监控的可行性分析

采用基于POM模式与blending同化法构建了珠江口及邻近海域的13个主要分潮的精密潮汐模型,空间分辨率为1'×1'。精度评估表明,模型的总体综合预报误差小于9. 3cm。在广州海事测绘中心管辖的长期验潮站控制下,以余水位传递的方式,珠江口海域的实时水位计算精度能满足水位改正的相关指标要求。对于大鹏湾海域,余水位的空间一致性较强,后续若建立长期站,则也能实现水位改正精度指标下的实时水位监控。     

Numerical Tidal Current Modeling Using Fine Boundary Fitted Grids for Tidal Flats

Fine grids with small spacing in boundary-fitted coordinates are normally used to treat thecomputation of fluid dynamics for estuarine areas and tidal flats.However,the adoption of Cartesian com-ponents of velocity vectors in this kind of non-orthogonal coordinates will definitely result in a diffculty insolving implicitly the transformed momentum equations,and also complicate the wet-dry point judgementused for flood areas.To solve this problem,equations in terms of generalized contravariant velocityvectors in curvilinear coordinates are derived in the present study,by virtue of which,anAlternative-Direction-Implicit numerical scheme in non-orthogonal grids would then be easily obtained,and wet-dry point judgement would as well be largely simplified.A comparison is made between the explic-it scheme and implicit scheme,showing that the present model is accurate and numerically stable for com-putations of fluid dynamics for estuarine areas and tidal flats.