一个高分辨率的长江口台风风暴潮数值预报模式及其应用

利用河口海岸海洋模式(ECOM-Si)建立了一个适用于长江口区风暴潮的数值预报模式.该模式采用对岸线有较好拟合能力的自然正交水平坐标系统和能分辨较复杂海底地形的垂直σ坐标系统.模式考虑了长江口径流量对风暴潮的影响,部分地考虑了天文潮和风暴潮非线性相互作用对风暴增水的影响.风暴潮预报的大气强迫场用模型气压场和模型风场.利用所建立的模式对长江口区台风风暴潮进行了8个个例模拟,模拟增水与实测增水的峰值相比较,平均绝对误差不足10cm.利用本研究建立的模式,就气象因子对风暴潮位的敏感性进行了数值试验.试验结果表明,台风中心气压降低(升高)20hPa可导致约100cm的风暴潮位升高(或降低).台风最大风速半径误差对台风增水的变化影响也较显著.试验还表明,长江径流量增加1倍(减半),可以造成风暴潮的平均增加25cm(减小13cm).天文潮位相变化对风暴增水的影响数值试验表明,当台风暴潮与天文潮在不同位相相互作用,可使风暴潮位最大增加达70cm或减小90cm.     

一个稳态Kalman滤波风暴潮数值预报模式

利用Kalman滤波资料同化技术将海洋站水位观测资料融入二维线性风暴潮模式中,研制具有资料同化能力的风暴潮预报模式,改进风暴潮模式计算结果.通过在风暴潮模式的动量方程中加入模式噪声项来修正模式本身和气象强迫力的不确定性.确定性模式的输出通过带有观测噪声的观测方程与可利用的海洋站的潮位观测资料联系起来.假定初始的模式噪声和观测噪声满足均值为0的高斯分布,用迭代法得到计算区域的状态向量的稳态Kalman滤波,进而得到风暴潮模式输出的最优线性校正结果.利用这种资料同化技术,对1956年发生在东海的一次强风暴潮过程进行了后报试验,结果表明,该同化方法对短期风暴潮水位后(预)报有一定的改进.     

浙江海岛风暴潮研究

浙江沿海岛屿众多，分布广泛，５００ｍ２以上的海岛就有３０６１个。本文对全省海岛风暴潮及其灾害进行了较系统的分析和研究。结果表明，全省海岛区是受台风影响频繁及风暴潮灾害较严重的区域。风暴潮及其灾害一般浙南岛区要大于浙中、浙北岛区，近岸海岛区要大于离岸较远的岛区。影响全省海岛的台风主要是沿海登陆型或近海转向型台风路径，而浙南岛区福建北部或中部登陆的台风影响亦较大。全省海岛台风增水主要受控于台风风场，当海岛各站置于ＮＥ～Ｎ风场时，出现增水，增水量值随风速的增大而增加，而在强劲的偏西风场下，岛区各站将出现不同程度的减水     

Correlation of extreme waves and water levels using a third-generation wave model and a 3D flow model

A procedure to correlate extreme wave heights and extreme water levels in coastal waters using numerical models together with joint probability analysis has been proposed. A third-generation wave model for wave simulation and a three-dimensional flow model for water level simulation are coupled through the surface atmospheric boundary layer. The model has been calibrated and validated against wind, wave and water level data collected in the coastal waters of Hong Kong. The annual maximum wave height and the concomitant water level have been obtained by simulating the annual extreme typhoon event for 50 consecutive years. The results from bivariate extreme value analysis of the simulated data show that the commonly used empirical method may lead to underestimation of the design water level.     

连云港温带风暴潮及可能最大温带风暴潮的计算

用46a资料首次对连云港温带风暴潮进行了统计分析,计算了不同重现期的温带风暴潮(增、减水)值,并划分引起温带风暴潮的天气类型;进而首次构造引起连云港可能最大温带风暴潮(增、减水)的天气系统;最后,采用经过典型温带风暴潮过程数值模拟检验的风暴潮数学模型,计算了连云港可能最大温带风暴潮,计算结果已被江苏田湾(连云港)核电站厂址设计部门采用.     

某工程储罐倾斜事故的地基处理

针对某石油公司油库五号储罐地基基础破坏事故,分析了该储罐倾斜以及部分基础破坏的原因,并依据工程地质条件、各土层的岩土试验的物理力学性质指标等,提出了合理的、经济的储罐地基处理方案,满足了储罐基础对地基强度、变形和稳定的要求。     

神农架南坡山前气流涌升效应对一次强风暴的触发和维持作用

利用宜昌多普勒天气雷达回波资料,分析了2001年7月2日发生在三峡坝区瞬间极大风速达28.8m·s-1的强对流风暴。结果发现:在环境风场为偏南气流的引导下,神农架南坡有一条中尺度辐合线,对流云在该辐合线附近生成和发展,然后沿神农架东缘东北移动并影响三峡坝区,表明神农架南坡的山前涌升效应对该强风暴有一定的触发和维持作用。     

莱州湾风暴潮的形成与增水量评估

运用昌邑市下营水文站和寿光市羊口水文站的资料,对莱州湾风暴潮的形成机制和影响系统进行了分析.结果发现:诱发莱州湾风暴潮的天气系统主要有热带气旋、温带气旋及冷锋.由于莱州湾特殊的地理构造和地形条件,风暴潮在爆发过程中,有3个比较明显的天气机制,即爆发前的东南大风、爆发中的东北大风及其持续时间、天文大潮.对风暴潮各阶段的增水量值进行了定量的估计.     

Seismic response of base-isolated liquid storage tanks considering fluid–structure–soil interaction in time domain

The seismic response analysis of a base-isolated liquid storage tank on a half-space was examined using a coupling method that combines the finite elements and boundary elements. The coupled dynamic system that considers the base isolation system and soil–structure interaction effect is formulated in time domain to evaluate accurately the seismic response of a liquid storage tank. Finite elements for a structure and boundary elements for liquid are coupled using equilibrium and compatibility conditions. The base isolation system is modeled using the biaxial hysteretic element. The homogeneous half-space is idealized using the simple spring-dashpot model with frequency-independent coefficients. Some numerical examples are presented to demonstrate accuracy and applicability of the developed method.Consequently, a general numerical algorithm that can analyze the dynamic response of base-isolated liquid storage tanks on homogeneous half-space is developed in three-dimensional coordinates and dynamic response analysis is performed in time domain.