渤海灣風(fēng)暴潮漫灘數(shù)值預(yù)報模型的研究及其應(yīng)用.pdf

1、我國是世界上風(fēng)暴潮災(zāi)害發(fā)生最頻繁且所受影響最嚴(yán)重的國家之一。改革開放以來，我國沿海地區(qū)的發(fā)展水平遠遠高于內(nèi)地，已成為我國經(jīng)濟最發(fā)達、人口最稠密、資產(chǎn)最集中的地區(qū)。中國擁有漫長的海岸線和遼闊的海域，為經(jīng)濟發(fā)展提供了良好的客觀有利條件，但也伴隨著頻繁的海洋災(zāi)害。在所有的海洋災(zāi)害中，對我國影響最大、發(fā)生頻次最高、造成經(jīng)濟損失最嚴(yán)重的是風(fēng)暴潮。對風(fēng)暴潮物理機制的研究，探討潮災(zāi)的發(fā)生規(guī)律，特別是通過對風(fēng)暴潮預(yù)報方法的研究，對中國和世界上所有的沿海

2、國家都具有迫切的現(xiàn)實意義。
　　 本文由N-S方程出發(fā)，系統(tǒng)的推導(dǎo)了二維非恒定流方程，并以此為基礎(chǔ)建立數(shù)學(xué)模型。采用有限差分的ADI(Alternating Direction Implicit Method)格式對風(fēng)暴潮方程進行離散和求解，然后利用有限體積的無結(jié)構(gòu)網(wǎng)格方法對漫灘控制方程進行離散和求解。同時考慮風(fēng)場、天文潮、壓力場對風(fēng)暴潮的影響，建立風(fēng)暴潮漫灘數(shù)值預(yù)報模型，可以模擬預(yù)報風(fēng)暴潮增水過程，并同時計算漫灘過程和淹沒范圍

3、，達到實時預(yù)報。
　　 本文首先將二維潮流模型應(yīng)用于黃、渤海區(qū)，模擬了該范圍內(nèi)的潮流場并獲得小模型計算所需的水邊界條件。然后將二維風(fēng)暴潮漫灘模型應(yīng)用于渤海灣，同時考慮風(fēng)場、壓力場等附加條件的影響。通過對渤海灣2007年3月份風(fēng)暴潮增水過程的計算模擬，給出了渤海灣沿岸風(fēng)暴潮潮位增水過程，在假設(shè)海堤高度的前提下，根據(jù)現(xiàn)有岸上地形資料模擬沿岸漫灘過程。將計算出的風(fēng)暴潮潮位過程與塘沽驗潮站實際觀測資料進行了比較，結(jié)果表明風(fēng)暴潮漫灘數(shù)學(xué)模