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波流耦合作用下胶州湾风暴潮增水的数值模拟——以9711号台风为例
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作者 郑冰鑫 武雅洁 曹裕德 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期116-124,共9页
为了预报和防御胶州湾受台风影响而造成的风暴潮灾害,本文基于Delft3D数值模拟软件和混合风场模型,以9711号台风为例,建立了青岛胶州湾及其附近海域在台风影响下的二维波流耦合数值模型,利用耦合模型模拟分析9711号台风对胶州湾影响过... 为了预报和防御胶州湾受台风影响而造成的风暴潮灾害,本文基于Delft3D数值模拟软件和混合风场模型,以9711号台风为例,建立了青岛胶州湾及其附近海域在台风影响下的二维波流耦合数值模型,利用耦合模型模拟分析9711号台风对胶州湾影响过程中波流耦合增水极值对风暴潮以及胶州湾的影响,探究纯风生流表层流场的时空变化特征和波浪增水对风暴潮增水的贡献。结果表明:9711号台风对胶州湾引起的风暴潮水位中天文潮位占主导地位,波流耦合增水极值随着叠加天文潮位的降低而增大,综合水位随着天文潮的降低而下降;当波流耦合最大增水叠加天文潮高潮位时,胶州湾西北部海域形成漫滩的风险加剧;此外,胶州湾内浅水区域的波浪增水较深水区域更为显著。 展开更多
关键词 波流耦合 风暴潮 波浪增水 纯风生流 Delft3D模型 胶州湾
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渤海湾二维温带风暴潮与波浪耦合数学模型 被引量:4
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作者 李大鸣 李杨杨 潘番 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期730-736,共7页
基于二维温带风暴潮控制方程和动量谱平衡方程理论,建立了二维温带风暴潮与Swan波浪计算模式相结合的波流耦合数学模型,研究了波浪辐射应力对渤海湾二维温带风暴潮过程的影响,通过对发生在该区域的2次温带风暴潮过程的模拟计算,得到了... 基于二维温带风暴潮控制方程和动量谱平衡方程理论,建立了二维温带风暴潮与Swan波浪计算模式相结合的波流耦合数学模型,研究了波浪辐射应力对渤海湾二维温带风暴潮过程的影响,通过对发生在该区域的2次温带风暴潮过程的模拟计算,得到了波浪辐射应力作用前后的风暴潮潮流、潮位变化过程,并与塘沽验潮站实测的潮位变化过程进行对比.结果表明:波浪辐射应力对不同风暴潮过程的影响程度不同,与风应力的分布规律有关;考虑辐射应力作用的波浪与风暴潮耦合模型的模拟潮位变化过程和实测潮位变化过程较吻合,波浪辐射应力对岸线附近潮流形态的影响较明显. 展开更多
关键词 风暴潮 耦合模型 风应力 波浪辐射应力
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考虑城市排水管网的风暴潮降雨复合淹没数值模拟研究——以青岛市南区为例
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作者 钱闯 毛新燕 江文胜 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期1-9,共9页
风暴潮是最严重的海洋灾害,暴雨是导致城市内涝的直接因素,城市排水系统是减轻洪涝灾害的基础设施,在考虑城市排水管网情况下,对风暴潮与降雨共同作用产生的复合淹没开展模拟研究,对揭示复合淹没发生规律以及在此基础上指导城市防灾减... 风暴潮是最严重的海洋灾害,暴雨是导致城市内涝的直接因素,城市排水系统是减轻洪涝灾害的基础设施,在考虑城市排水管网情况下,对风暴潮与降雨共同作用产生的复合淹没开展模拟研究,对揭示复合淹没发生规律以及在此基础上指导城市防灾减灾具有重要意义。本文以青岛市南区为例,将开源数据的的垂向基准统一为研究区域近海平均海平面,时间标准统一为格林威治时间,结合敏感性实验构建了风暴潮和城市雨洪耦合模型。利用GPM IMERG耦合模型中的降雨数据和中国气象局热带气旋资料中心提供的最佳路径数据集构建了风暴潮-降雨复合淹没事件,研究天文潮和风暴潮及海平面上升对复合淹没的影响。结果表明:复合淹没主要受天文潮的调控,涨潮过程加剧淹没,落潮过程降低淹没;风暴潮通过影响近海水位对复合淹没产生影响,主要体现在沿岸陆地淹没的增加;海平面上升对复合淹没的影响主要通过影响排水系统导致的降雨淹没的增加。 展开更多
关键词 风暴潮-降雨复合淹没 ADCIRC-SWMM耦合模型 数值模拟
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基于二维浅水方程和SWAN模型的风暴潮模拟研究
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作者 于英霞 张秀姬 宋怀辉 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2022年第6期67-73,M0007,共8页
基于二维浅水方程自主构建的风暴潮模型与浅水波浪数值模型(SWAN)双向耦合,本文建立了波浪-潮流耦合模式。风暴潮模型将风场、水位和流场代入SWAN模型中,SWAN模型又将受波浪状态影响的表面风应力和辐射应力项反馈给风暴潮模型。该耦合... 基于二维浅水方程自主构建的风暴潮模型与浅水波浪数值模型(SWAN)双向耦合,本文建立了波浪-潮流耦合模式。风暴潮模型将风场、水位和流场代入SWAN模型中,SWAN模型又将受波浪状态影响的表面风应力和辐射应力项反馈给风暴潮模型。该耦合模式可描述风暴潮与波浪之间复杂的非线性作用。对台风温妮(Winnie)影响期间上海沿海地区的风暴潮进行模拟计算,结果表明:耦合模式4个站点最高潮位平均相对误差仅7.2%,较未考虑波浪作用的非耦合模式精度提高了2.3%;受上海沿海特殊地形的影响,风暴潮最高潮位时刻波浪对杭州湾的潮流场影响较大,对长江口的增水作用较明显。 展开更多
关键词 台风 风暴潮 波浪 耦合模型
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洋山港海域一次冷锋型温带风暴潮特征及各影响因子贡献的对比分析 被引量:1
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作者 徐杰 过霁冰 +3 位作者 陈智强 朱智慧 王琴 唐燕玲 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期126-135,共10页
本文研究了由2020年12月29日至31日强冷锋引起的影响洋山港海域的温带风暴潮过程。通过气象观测数据分析了其天气过程,并利用FVCOM-SWAVE波浪-风暴潮耦合模式对该过程进行了高分辨率的数值模拟,同时结合潮位站及浮标站观测数据对模拟结... 本文研究了由2020年12月29日至31日强冷锋引起的影响洋山港海域的温带风暴潮过程。通过气象观测数据分析了其天气过程,并利用FVCOM-SWAVE波浪-风暴潮耦合模式对该过程进行了高分辨率的数值模拟,同时结合潮位站及浮标站观测数据对模拟结果进行了验证,分析模拟了波浪、潮流、风暴增减水特征。结果发现,该次冷锋型温带风暴潮过程主要表现为先短时风暴增水后出现长时间风暴减水的特征,最大风暴减水可达65~70cm,其主要诱因包括研究海域气压的快速升高并维持、长时间持续的偏北大风及波流相互作用。相关敏感试验研究了3种因子对风暴增减水位的贡献大小,发现风暴增水峰值期间风场贡献占比约为90%,海平面气压场约为5%;风暴减水峰值期间,海平面气压场的贡献度约占55%,风场约占40%,而波浪的贡献均不足10%。洋山港航道内风暴期间潮流流速最大可达到2.6~2.8m×s–1,落潮时为东南向离岸潮流,涨潮时为西至西北方向的外海潮波传入潮流;洋山港航道潮流始终是东南或西北向,此处流速辐合,是洋山海域流速最高的区域。 展开更多
关键词 fvcom-swave波浪-风暴潮耦合模型 温带风暴潮 洋山港海域
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山东半岛北部海洋动力环境的高频地波雷达观测 被引量:1
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作者 唐诚 郑向阳 +2 位作者 李艳芳 刘欣 张华 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期85-92,共8页
利用两台高频地波雷达(ground wave radar,WERA)站对山东半岛北部雷达覆盖海区的浪、流场进行了观测,并且利用海洋-大气-波浪耦合沉积输运模型(coupled-ocean-atmosphere-wave-sediment transport modeling system,COAWST)对该区域的一... 利用两台高频地波雷达(ground wave radar,WERA)站对山东半岛北部雷达覆盖海区的浪、流场进行了观测,并且利用海洋-大气-波浪耦合沉积输运模型(coupled-ocean-atmosphere-wave-sediment transport modeling system,COAWST)对该区域的一个强风暴过程进行了数值模拟,对雷达观测数据、现场声学多普勒流速剖面仪(acoustic Doppler current profilers,ADCP)调查数据和数值模拟结果进行比对分析发现,模型模拟的水位变化与ADCP测量结果一致,WERA所观测到的有效波高和ADCP结果比较吻合,模型模拟的ADCP站位的流速相位、大小与雷达观测结果比较接近,与ADCP的结果有一定偏差。雷达观测的海区流场结果与模型反映趋势基本一致,但是在近岸方向上变化较大,其原因可能与ADCP的投放位置、模型的分辨率设置等因素有关。高频地波雷达系统是海岸带动力环境观测的一个有效工具,在实际应用中有着广泛的前景。 展开更多
关键词 地波雷达(ground WAVE radar WERA) 山东半岛北部 海洋动力环境 海洋-大气-波浪耦合沉积输运模型(coupled-ocean-atmosphere-wave-sediment transport modeling system COAWST)
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长江口台风期间波致增水空间分布特征研究 被引量:2
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作者 王雪迎 潘毅 +2 位作者 张壮 于普兵 陈永平 《海洋预报》 CSCD 北大核心 2021年第6期12-20,共9页
基于ADCIRC+SWAN模式,构建了双重嵌套的风暴潮和台风浪耦合模型。大模型范围涵括渤海、黄海和大部分东海区域,为小模型提供边界条件;小模型计算区域上起大通,下至长江口外30m等深线,精细刻画长江口及邻近海域岸线地形。通过比较7场典型... 基于ADCIRC+SWAN模式,构建了双重嵌套的风暴潮和台风浪耦合模型。大模型范围涵括渤海、黄海和大部分东海区域,为小模型提供边界条件;小模型计算区域上起大通,下至长江口外30m等深线,精细刻画长江口及邻近海域岸线地形。通过比较7场典型台风风暴潮过程中的计算和实测潮位对模型进行验证。使用该模型研究台风过程中长江口的波致增水特征,通过比较7场台风过程中长江口的波致增水特征,剖析了长江口波致增水的量级及空间分布特征,为长江口沿岸的防洪减灾预警预报工作提供参考。 展开更多
关键词 波致增水 耦合模型 风暴潮 波浪
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