本文關(guān)鍵詞：河口臺(tái)風(fēng)暴潮研究

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【摘要】：臺(tái)風(fēng)登陸過(guò)程中,強(qiáng)勁的向岸風(fēng)和逆氣壓效應(yīng)引起海水雍高形成風(fēng)暴潮,而水位急劇變化常引起臺(tái)風(fēng)浪漫堤災(zāi)害頻發(fā),使得沿海尤其是河口地區(qū)生命財(cái)產(chǎn)受到嚴(yán)重威脅,由風(fēng)暴潮引發(fā)的災(zāi)害已據(jù)海洋災(zāi)害之首。臺(tái)風(fēng)暴潮形成是一個(gè)復(fù)雜的物理過(guò)程,并對(duì)外界因素變化產(chǎn)生顯著的響應(yīng)。因而考慮臺(tái)風(fēng)期不同因素作用下的風(fēng)暴潮響應(yīng),對(duì)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)臺(tái)風(fēng)暴潮和有效預(yù)警災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)有著重要意義。浙江臺(tái)風(fēng)頻發(fā),1949～2012年間登陸臺(tái)風(fēng)有41個(gè)。鑒此,本文以浙江登陸臺(tái)風(fēng)為背景,研究臺(tái)風(fēng)期河口風(fēng)暴潮對(duì)相關(guān)因素變化的響應(yīng)。論文提出了臺(tái)風(fēng)登陸密度的概念,用以反映臺(tái)風(fēng)登陸的頻繁程度�；�63年間登陸浙江的臺(tái)風(fēng)分析,發(fā)現(xiàn)dN/dx有自北向南增大的趨勢(shì),浙北、浙中與浙南分別為0.05n/km, 0.11n/km和0.18n／km。在天文潮和風(fēng)暴潮耦合基礎(chǔ)上,通過(guò)嵌套模型和非嵌套模型的計(jì)算值與實(shí)測(cè)潮位對(duì)比發(fā)現(xiàn),嵌套模型顯著提高模擬精度18-72cm。臺(tái)風(fēng)最大風(fēng)速半徑對(duì)風(fēng)暴潮模擬影響較大,發(fā)現(xiàn)臺(tái)風(fēng)登陸前24小時(shí)最大風(fēng)速半徑每增加10km,浙江沿海風(fēng)暴潮增加幅度介于3.6～6.2cm�；诘顷懻憬�32次臺(tái)風(fēng)暴潮計(jì)算結(jié)果,提取若干觀察點(diǎn)的最高潮位,利用Pill曲線估算了臺(tái)風(fēng)登陸期觀察點(diǎn)最高潮位的重現(xiàn)期。分析風(fēng)暴潮和天文潮的單獨(dú)作用與共同作用發(fā)現(xiàn),河口風(fēng)暴潮和天文潮之間呈顯著的非線性關(guān)系,大潮強(qiáng)臺(tái)風(fēng)組合下非線性效應(yīng)引起的河口風(fēng)暴潮增值達(dá)70-80cm,小潮時(shí)風(fēng)暴潮變幅為14cm～36cm,與深水中線性疊加關(guān)系有本質(zhì)差別。河口風(fēng)暴潮與天文潮的非線性效應(yīng)主要跟地形摩阻或淺水效應(yīng)、河岸收縮反射和徑流頂托作用有關(guān)�？紤]波浪因素后,不同河口風(fēng)暴潮高潮位增值0.4%～2.5%。基于臺(tái)風(fēng)期河口上游徑流時(shí)序資料,建立河口區(qū)徑流-風(fēng)暴潮模型,計(jì)算了2種典型臺(tái)風(fēng)9711和0608、四種徑流量過(guò)程(0.5Q(t)、Q(t)、3Q(t)和5Q(t))下河口風(fēng)暴潮,著重分析了椒江、甌江、飛云江和鰲江河口沿程風(fēng)暴潮對(duì)徑流因子變化的響應(yīng),認(rèn)為河口風(fēng)暴潮沿程最高潮位隨徑流量增大而抬升,風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)加大；河口南岸潮位高于北岸,低潮時(shí)橫比降大于高潮時(shí)。風(fēng)暴潮增幅與流量呈線性關(guān)系Q流量下椒江河口風(fēng)暴潮最大增值60cm,甌江河口最大提高45cm；5Q流量下兩河口風(fēng)暴潮抬升3.7m和2.8m。以不同登陸類型臺(tái)風(fēng)為背景,數(shù)值模擬了地形變遷前后河口沿程風(fēng)暴潮。結(jié)果表明,河口風(fēng)暴潮高潮位抬升,低潮位降低,潮位曲線被拉伸；強(qiáng)臺(tái)風(fēng)下河口風(fēng)暴潮變化主要表現(xiàn)為大潮期高潮位抬升；小潮期高潮位抬升和低潮位減小現(xiàn)象并存。首次就集群圍墾對(duì)椒江河口風(fēng)暴潮的影響進(jìn)行分析。研究表明,集群圍墾作用下椒江風(fēng)暴潮最大增幅22cm,高于7.5m的岸段約增加3km,加大了風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。牛頭頸下游潮位呈現(xiàn)北高南低的現(xiàn)象,風(fēng)暴潮橫向潮位差為17cm。SLR對(duì)椒江河口風(fēng)暴潮的影響主要表現(xiàn)為,風(fēng)暴潮變幅增大,且具明顯的周期性；潮位增幅曲線較潮位過(guò)程線相位提前一小時(shí)；SLR為0.15m時(shí),牛頭頸上游風(fēng)暴潮最大增幅為0.08m,牛頭頸下游受影響較小。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：P731.23

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本文編號(hào)：1269344