天津沿海風(fēng)暴潮特征及預(yù)報模型研究
本文選題:天津 + 風(fēng)暴潮; 參考:《天津大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:天津位于渤海灣灣頂,自古以來就是風(fēng)暴潮發(fā)生的重災(zāi)區(qū)。作為環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈最重要的港口城市,天津社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,對防災(zāi)減災(zāi)的要求也相應(yīng)提高。因此,深入了解天津沿岸風(fēng)暴潮特性,進(jìn)一步提高風(fēng)暴潮預(yù)測、預(yù)警水平,對于保證沿岸居民人身安全和財產(chǎn)安全具有重要意義。本文搜集了天津地區(qū)1950-2014年65年間的113次對天津濱海區(qū)域及附近有顯著影響的風(fēng)暴潮的觀測數(shù)據(jù),分析了天津沿岸風(fēng)暴潮的特性,結(jié)果表明天津一年四季都有發(fā)生風(fēng)暴潮災(zāi)的可能,并且8、10和11月是風(fēng)暴潮災(zāi)發(fā)生的高峰期。將所得的風(fēng)暴潮分為溫帶風(fēng)暴和熱帶風(fēng)暴兩類,分別對兩類風(fēng)暴潮的特征進(jìn)行了分析。對天津沿海風(fēng)暴潮的成因進(jìn)行了探討,主要分析了天津沿海的風(fēng)向頻率、6級以上大風(fēng)風(fēng)向頻率和8級以上大風(fēng)的風(fēng)向頻率與增水的關(guān)系。利用耿貝爾分布對天津地區(qū)年最高潮位進(jìn)行了分析,得到了不同重現(xiàn)期的潮位值。在特大值的處理方面,考察了天津沿海歷史風(fēng)暴潮,并將考證重現(xiàn)期定為400年,最終得到的耿貝爾理論頻率曲線能夠更好地擬合塘沽驗潮站年最高潮位的經(jīng)驗累積頻率點。詳細(xì)分析了天津沿海地面沉降情況和海平面上升情況,對1950-2012年最高潮位進(jìn)行沉降量校正后計算得出的天津沿海重現(xiàn)期高潮位明顯增高。利用搜集的風(fēng)暴潮實測增水資料與NCEP風(fēng)場、氣壓場資料,建立增水的多元回歸方程,建立了三種模型,分別對不同種類的風(fēng)暴進(jìn)行了回歸分析,最終選取最優(yōu)的回歸方程。利用課題組水動力學(xué)模型和SWAN波浪,建立了風(fēng)暴潮波流耦合模型,對典型風(fēng)暴潮過程進(jìn)行了回報,回報結(jié)果比較理想。并利用回報結(jié)果對渤海灣的風(fēng)暴潮潮流場、增水場特征進(jìn)行了分析。
[Abstract]:Tianjin is located at the top of the Bohai Bay Bay, has been a storm surge since ancient times.As the most important port city around the Bohai Sea economic circle, Tianjin's social economy develops rapidly, and the requirements for disaster prevention and mitigation are raised accordingly.Therefore, it is of great significance to understand the characteristics of storm surge along the coast of Tianjin and to further improve the prediction and early warning level of storm surge for ensuring the personal safety and property safety of coastal residents.In this paper, the observed data of 113 storm surges from 1950 to 2014 in Tianjin coastal area and its vicinity are collected, and the characteristics of storm surges along Tianjin coast are analyzed.The results show that storm surges may occur in Tianjin all the year round, and the peak periods of storm surges occur in October and November.The storm surges are divided into temperate storm and tropical storm, and the characteristics of the two storm surges are analyzed.In this paper, the causes of storm surge along Tianjin coast are discussed, and the relationship between wind direction frequency above class 6 and wind direction frequency above class 8 and water increase is analyzed.The annual highest tide level in Tianjin is analyzed by Geng Bell distribution, and the tidal level values of different recurrence periods are obtained.With regard to the treatment of extraordinarily large values, the historical storm surge along the coast of Tianjin is investigated, and the recurrence period is chosen as 400 years. Finally, the Geng Bell theoretical frequency curve can better fit the empirical accumulated frequency point of the highest tide level in Tanggu tidal station.The ground subsidence and sea level rise in Tianjin coastal area are analyzed in detail. The high tide level in the recurrence period of Tianjin coast is obviously increased after the settlement correction of the highest tide level in 1950-2012.Based on the collected data of storm surge and NCEP wind field and pressure field, the multivariate regression equation of water increase is established, and three kinds of models are established. The regression analysis of different kinds of storm is carried out, and the optimal regression equation is selected.Based on the hydrodynamic model and SWAN wave, the coupling model of storm surge and current is established. The typical storm surge process is rewarded, and the result is satisfactory.The characteristics of storm surge tidal field and water increasing field in Bohai Bay are analyzed by using the return results.
【學(xué)位授予單位】:天津大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:P731.23;P731.34
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