本文關(guān)鍵詞：浙江近岸臺風(fēng)暴潮及沖淤研究　出處：《浙江大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：我國沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口密度大,頻發(fā)的臺風(fēng)暴潮造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。研究登陸中國臺風(fēng)的發(fā)展趨勢、數(shù)值模擬臺風(fēng)暴潮并分析漫堤概率以及開展臺風(fēng)暴潮泥沙動床模擬,對于豐富海岸動力學(xué)理論、提高海岸防災(zāi)減災(zāi)能力具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。主要成果如下:(1)分析了 1950～2015年登陸中國的熱帶氣旋次數(shù)和強(qiáng)度,計算了中國熱帶氣旋的登陸概率,提出舟山-三亞海岸的熱帶氣旋登陸概率分布公式和符合正態(tài)分布的“強(qiáng)度概率”公式,揭示登陸中國海岸熱帶氣旋的分布規(guī)律和2000年來臺風(fēng)登陸次數(shù)增加的發(fā)展趨勢。建立四種常用的風(fēng)-氣壓場數(shù)值模型,模擬9711臺風(fēng)期間浙江海域的風(fēng)-氣壓場,認(rèn)為藤田-高橋模型適合浙江典型臺風(fēng)的風(fēng)-氣壓場計算。(2)構(gòu)建了浙江海域基于70%概率圓的臺風(fēng)暴潮數(shù)值模型,模擬了 112組5612型超強(qiáng)臺風(fēng)作用下的臺風(fēng)暴潮。據(jù)此分析登陸位置、中心氣壓和移行風(fēng)速對浙江近岸臺風(fēng)暴潮的影響。導(dǎo)出了臺風(fēng)暴潮隨中心氣壓和流速而變的非線性關(guān)系式,改進(jìn)前人的線性關(guān)系,并與數(shù)值模擬結(jié)果相吻合。分析了浙江海塘的漫堤概率,結(jié)果表明,5612型臺風(fēng)作用下,部分海塘發(fā)生漫堤,以舟山釣浪最為嚴(yán)重,漫堤概率達(dá)到1;中心氣壓減小引起的漫堤概率變化較小;移行風(fēng)速增大引起風(fēng)應(yīng)力增大,從而使漫堤的海塘數(shù)量增多,尤其當(dāng)移行風(fēng)速增大30%時,浙江海塘均可能漫堤。(3)建立了 9711臺風(fēng)和5612臺風(fēng)期間考慮圍墾工程的風(fēng)暴潮模型,分析椒江河口岸線變化對臺風(fēng)暴潮的影響,發(fā)現(xiàn)在9711臺風(fēng)的向岸風(fēng)作用下,水動力較圍墾工程前明顯增強(qiáng),圍墾后口門內(nèi)臺風(fēng)暴潮增幅可達(dá)49cm;而在5612臺風(fēng)的離岸風(fēng)影響下,水動力較圍墾工程前有所增強(qiáng),圍墾后口門內(nèi)臺風(fēng)暴潮變幅約5 cm。建立了理想河口模型,分析洪水徑流、底坡和河道縮窄對臺風(fēng)暴潮的影響,發(fā)現(xiàn)上游徑流增大引起臺風(fēng)暴潮削弱,而河床底坡變陡和河道縮窄均能造成臺風(fēng)暴潮增大。(4)建立了臺風(fēng)暴潮泥沙三維嵌套動床模型,數(shù)值模擬了椒江河口臺風(fēng)暴潮與泥沙輸運(yùn),發(fā)現(xiàn)動床模型優(yōu)于定床模型。分析了河口有、無臺風(fēng)時的懸沙輸運(yùn),發(fā)現(xiàn)臺風(fēng)期含沙量為無臺風(fēng)時的4～6倍,輸沙量達(dá)無臺風(fēng)時的17倍,最大渾濁帶的運(yùn)動范圍增大至43.5 km。臺風(fēng)暴潮作用下椒江河口表現(xiàn)為外沖內(nèi)淤,泥沙凈向陸輸移。白沙-海門河段床面沖刷0.15 m,為無臺風(fēng)時的3倍,海門-馬頭山河段內(nèi)淤積厚度最大約0.3 m,為無臺風(fēng)時的12倍,這與海門-白沙河段水深小且潮流作用強(qiáng)有關(guān)。圍墾工程使臺風(fēng)暴潮輸沙量有所增大,海門-白沙河段沖刷增大至0.24m,最大渾濁帶運(yùn)動范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P731.23

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1323614