河口海岸桥隧工程设计流速推算

跨海桥隧工程设计需要推算工程位置不同重现期设计流速,由于现场缺乏长期实测流速资料,设计流速推算存在很大困难。研究提出了采用不同重现期典型风暴潮过程推算河口海岸设计流速的数值模拟方法,对河口地区考虑洪水径流与风暴潮流的耦合。在依据澳门验潮站1925—2003年实测潮位资料分析珠江口海域风暴潮过程特征的基础上,结合潮位和潮差年极值频率分析结果构建了不同重现期典型风暴潮潮型。采用平面二维水动力数学模型模拟了不同重现期风暴潮和上游一般洪水组合条件下珠江口水域的流场,得出港珠澳大桥沿线各控制点处设计流速。     

基于云计算的水深测量潮位改正体系架构探索与实践

针对国外软件不能进行水深测量多站潮位改正等关键技术问题,将潮位改正理论方法与云计算技术集成,提出了潮位改正系统的体系架构。在考虑潮位控制方案、验潮站布设合理性、质量控制等水深测量技术规范要求的基础上,利用Web技术和数据库研制了具有完全自主知识产权的通用潮位改正系统。某市海岸带地质调查项目超过7 000 km测线及其所涉及的20多个验潮站的试验表明,该系统可自适应进行单站、双站、三站、多站的潮位数据改正,并可同时实施多基面的数据改正。自主开发的系统与国际Hypack软件的改正结果是一致的,满足规范要求。     

设计潮位过程线及其推求

针对现行推求设计潮位过程线方法中存在的不合理现象,在分析研究各潮汐要素之间的关系的基础上,提出根据高潮位(或低潮位)与潮差同频率控制放大的方法推求设计潮位过程线。结果表明,用该方法推算得到的设计潮位过程线比较符合实际,能较好地满足工程设计的防洪防潮标准,达到工程预期的效果。     

珠江流域感潮河段洪潮遭遇联合风险分析

在防洪潮规划中洪潮遭遇分析尤为重要。以西、北江三角洲作为珠江流域感潮区域的典型区，运用Archimedean Copula函数构建了年最大洪水和相应48h内最大潮位、年最大潮位和相应48h内最大洪水两组联合分布，通过联合风险概率模型，计算了洪潮组合的风险概率。结果表明：较高重现期洪水遭遇较低重现期的潮位、较高重现期潮位遭遇较低重现期的洪水风险概率会更大。基于Copula函数的洪潮联合分布拟合较好，组合风险分析可靠，为珠江流域感潮河段防洪、潮工程的设计风险计算提供理论参考。     

长江口潮位变化对潮型影响的研究

利用代表潮位站吴淞站19752010年实测资料,分析了长江口潮位变化对潮型的影响。研究结果表明,随着年平均潮位的上升,代表站年平均高（低）潮位会相应抬升,二者线性相关关系非常密切,而潮差、潮历时与年平均潮位的相关关系不明显。另外,年最高（低）高（低）潮位、年最大涨（落）潮潮差、年最大（小）涨（落）潮历时等各项极值与年平均潮位变化也没有明显的相关关系。     

利用T/P海面高度数据校验验潮站地面升降的初步研究

利用TOPEX/Poseidon卫星1993—2001年的海面测高资料提取了上海和江苏临近海域这9年间的绝对海面变化信息，并与该区域6个验潮站的同时段潮位记录数据进行了对比分析。研究结果表明根据T/P海面高度数据提取的月均海面变化曲线与同海区验潮站测得的同期海面变化过程具有相当好的一致性和同步性，但是根据潮位序列得出的9年平均海面上升速率值均大于根据卫星资料得出的上升速率值。由于卫星测高数据是严格建立在地心坐标基础上的，因此二者的差异在很大程度上应与验潮站所在地点的地面沉降有关。值得注意的是经过地面沉降校正的上海吴淞验潮站数据得出的9年平均海面上升速率值仅比卫星测高结果大0. 43 mm/a，而江苏省射阳河口至三条巷之间5个未经地面沉降校正的验潮站得出海面上升速率与卫星测高结果之间的差值在0.95～3.01 cm/a之间，并呈向北递增趋势。这一对比结果反映该岸段近期的地面沉降速率可能有自南向北增大的趋势，其量值有可能达到年厘米量级。     

大洋河流域设计洪水及河口起点水位计算方法研究

根据大洋河流域规划设计,通过水文分析,计算大洋河河道各频率洪峰流量、分析洪水特性,由于邻近大洋河口的大鹿岛站为临时站,潮水位资料匮乏,因而把大东港站潮位资料作为本次潮水位设计的理论依据,同时计算不同频率潮位,将大鹿岛站作为大洋河河口的设计潮位,计算结果可知:发生20年和100年一遇洪水时,对应起点水位分别为4.22 m和4.51 m。计算结果可供相关规划设计部门参考。     

滨海城市雨潮遭遇联合分布模拟与设计

滨海城市河流常常遭受暴雨和潮汐顶托双重影响导致洪涝灾害,需要重视雨潮遭遇联合分布模拟与设计。以深圳市西乡河为例,采用年最大值法（AM）和超定量序列法（POT）两种选样方法,基于Copula方法模拟24 h暴雨遭遇日高潮位的联合分布特征,对比雨潮遭遇传统重现期和二次重现期差异,根据同频法和权函数法反推计算雨潮设计组合值。结果表明:雨潮边缘分布最优模型均为广义正态分布（GNO）,不同选样方法雨量分布模型参数差异明显。雨潮之间呈现较弱的正相依性,Archimedean Copulas均能较好地模拟雨潮遭遇联合分布特征,最优模型为Gumbel-Hougaard Copula。同频法反推雨潮设计组合值,二次重现期雨量和潮位均大于传统联合重现期,POT选样的潮位大于AM。权函数法选出的雨潮设计组合值,偏重于较高的潮位,雨量设计值较小。当明确了选样方法、联合分布模型和重现期类型,给定联合重现期的雨潮设计组合值是个此消彼长的过程,若选择较大的雨量设计值,则潮位值变小,反之亦然。从防洪潮设计安全角度考虑,POT选样方法及二次重现期设计更为安全。     

宁波沿海设计高潮位分析及查算图绘制

选取宁波沿海16个潮位站作为代表站,采用年最高潮位极值Ⅰ型分布法、年最高潮位P-Ⅲ型分布法、极值同步差比法、高潮同步相关法四种方法进行频率计算,根据计算结果绘制不同海域设计高潮位查算图,为宁波市沿海地区工程建设提供参考和依据,也便于查求无资料地区的设计高潮位。     

长江口可能最高潮位研究

以长江口高桥站为研究对象,根据历史资料,用经验分析和统计结合起来的方法,建立风暴潮增水模式,依据流体动力学原理建立二维风暴潮天文潮综合水位模式,尔后以极值气象因子为基础,利用因子组合法及台风位移法分别设计极端台风模型,推算高桥站最大增水及可能最高潮位,并以水文统计频率分析成果作为研究确定长江口ＰＭＴ的佐证。     

钱塘江涌潮简析与预报

根据１９９１年观测资料，仑前潮位站出现涌潮１８４次，涌潮次数多少与江道地形变迁及上游下泄流量大小有关。涌潮高度在１．２－２．２ｍ之间，与涨潮潮差成正比。涌潮潮时预报方法有传播时间法和隔日滞后时间法。涌潮高度的预报，可根据当天涌潮高度预测后一天涌潮高度，也可根据下游站的涌潮高度预报上游站的涌潮高度。     

Analysis of nonintrinsic spatial variability by residual kriging with application to regional groundwater levels

A method for obtaining pointwise or spatially averaged estimates of a nonintrinsic function is introduced based on residual kriging. The method relies on a stepwise iterative regression process for simultaneously estimating the global drift and residual semivariogram. Estimates of the function are then obtained by solving a modified set of simple kriging equations written for the residuals. The modification consists of replacing the true variogram in the kriging equations by the variogram of the residual estimates as obtained from the iterative regression process. The method is illustrated by considering groundwater levels in an Arizona aquifer. The results are compared with those obtained for the aquifer by the generalized covariance package BLUEPACK-3D.     

磨刀门水道盐度混合层化机制

基于Simpson方法和磨刀门水道2009年枯季水文实测资料,选取上、下游两个站位的径流层化、潮汐混合、风致扰动3个影响河口水体分层的主要因素进行盐度混合的层化机制分析。研究表明:由于M1站位处上游,径流作用相对占优,分层不明显,只在涨潮急流时出现微弱的盐度分层;M2站则水体分层明显,小潮期间径流作用占主导,水体呈持续性分层,当由小潮转为中潮后,潮流作用增强,出现周期性分层现象,大潮以后,由于上游径流增加,潮流与径流作用相当,仍为周期性分层,但分层有所加强。层化的发育程度依赖径流致层化作用与潮汐、风致混合作用的博弈。     

A modelling approach for estimating the frequency of sea level extremes and the impact of climate change in southeast Australia

An efficient approach for evaluating storm tide return levels along the southeastern coastline of Australia under present and future climate conditions is described. Storm surge height probabilities for the present climate are estimated using hydrodynamic model simulations of surges identified in recent tide gauge records. Tides are then accounted for using a joint probability method. Storm tide height return levels obtained in this way are similar to those obtained from the direct analysis of tide gauge records. The impact of climate change on extreme sea levels is explored by adding a variety of estimates of mean sea level rise and by forcing the model with modified wind data. It is shown that climate change has the potential to reduce average recurrence intervals of present climate 1 in 100 year storm tide levels along much of the northern Bass Strait coast to between 1 and 2 years by the year 2070.     

海潮及其影响下海岸带地下水位时间序列的周期性和滞后性

运用谱分析原理，对广西北海市海潮及受海潮影响的滨海含水层地下水位时间序列进行分析，求出海潮和观测孔水位变化的周期及地下水位滞后于海潮的时间，分析水位滞后时间与离海岸的垂直距离之间的关系。结果表明，北海市海潮和海岸带地下水位有约344．82h（14．37d）的长周期变化和约24．7h、12．5h的短周期波动，距海岸2175、2350、2375m的3个观测孔地下水位对海潮的滞后时间分别为5．5、6．25和7h，滞后时间随离海岸的距离增大大体上呈线性增加。     

厦门台数字化潮汐资料的背景变化及其主要干扰因素

利用快速Fourier变换分析方法,对厦门台数字化潮汐资料的背景变化及其主要干扰因素进行了初步探讨,并对其存在的原因给出了可能的解释;和内陆台站的相应资料对比后表明,并非所有的台站测项所观测到的固体潮资料中,M2波都会占绝对优势;临海台站在作资料分析时,对M2波的分析应该是主要的,而内陆型台站应该综合考虑其它波群的影响;同一台站的不同测项受到主要干扰的机制是不同的,厦门台受海潮的干扰机制是,厦门台处于相干海潮波的波峰或波谷处,且该海潮波的周期又和M2波的非常接近,气压的干扰机制是,气压扰动形成的压力差以波动形式直接作用在洞体应变仪的含铌特种因瓦棒或传感器探头上,使得其记录曲线中叠加了多种波的成份。     

Estimating the mean temperature and salinity of the Chesapeake Bay mouth

We used an extensive temperature and salinity data set to develop a statistically meaningful way of estimating mean temperature and salinity from discrete measurements in the mouth of Chesapeake Bay. From April 1992 to December 1998, the Center for Coastal Physical Oceanography completed 73 monthly hydrographic sections at high spring tide across the mouth of Chesapeake Bay. Time series of area weighted mean bay mouth temperature (MBMT) and salinity (MBMS) were calculated. We found that at any time the temperature at any location in the section correlated with the MBMT with a r² of 0.95 or better. A similar analysis for salinity showed that the best correlation was about 0.9 with many locations below 0.8. A correlation between MBMT and temperature at a nearby tide station indicated it was possible to estimate MBMT from the temperature at the tide station to ±0.74°C (90% confidence interval). Salinity was not measured at the tide station, but the correlation at a location in the section similar to the tide station indicates that MBMS can be estimated with an error of ±1.5 (90% confidence interval).     

Effect of rod friction on vane shear tests in very soft organic harbour mud

Very soft organic harbour mud is increasingly used as a filling and construction material in harbour construction and reorganization. The undrained shear strength of such soft sediments is the critical geotechnical soil parameter with regard to any specific construction design. Field and laboratory vane shear testing is a standard method to quickly determine this important parameter. So far, the effect of rod friction on vane shear tests in very soft organic soils is unclear. In this study we present results from laboratory experiments on harbour mud from a construction site in northern Germany. Relations among vane and rod geometry, penetration depth, water content, rod friction and undrained shear strength are derived. Based on these relations the influence of rod friction on vane shear test results is investigated. The results indicate that field and laboratory vane shear test measurements may be significantly influenced by rod friction. Methods are proposed to correct for the rod influence, which is shown to increase with rising water contents.