【摘要】：洋山海域位于杭州灣口北側(cè)、長(zhǎng)江口南部,由東-西走向的南島鏈與西北-東南走向的北島鏈合圍成一個(gè)西寬東窄的潮汐通道。洋山港區(qū)水動(dòng)力結(jié)構(gòu)復(fù)雜,且位于極易受到臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害襲擊的海域。本文基于FVCOM水動(dòng)力模式與FVCOM-SWAVE海浪模式,建立了洋山海域高精度天文潮-風(fēng)暴潮-海浪耦合模型,研究洋山海域北島鏈北側(cè)凹岸線,南島鏈南側(cè)凸岸線及中間喇叭口狀潮汐通道特殊地形下水動(dòng)力特征和臺(tái)風(fēng)對(duì)水動(dòng)力結(jié)構(gòu)的影響,量化風(fēng)暴潮動(dòng)力機(jī)制主要控制因素對(duì)臺(tái)風(fēng)期間增水的影響強(qiáng)度。以超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“燦鴻”為例,對(duì)其風(fēng)速、風(fēng)向、潮位、潮流、有效波高等實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析,重點(diǎn)研究了建港工程后潮流和余流結(jié)構(gòu)的三維特征及風(fēng)暴潮過(guò)程中的總水位、總增水、有效波高特征,并定量比較風(fēng)應(yīng)力、波浪、氣壓分別對(duì)風(fēng)暴潮增水的貢獻(xiàn)率。模型采用高分辨率、大區(qū)域地形網(wǎng)格,運(yùn)用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證后,能夠準(zhǔn)確模擬臺(tái)風(fēng)對(duì)洋山港水動(dòng)力過(guò)程的影響。主要研究成果及結(jié)論如下:(1)漲急時(shí)深水航道處流速大于南北海域,落急時(shí)相反。峽道窄口處出現(xiàn)高流速區(qū)和環(huán)流現(xiàn)象,漲潮流最大流速可達(dá)2.88ms-1。漲落潮時(shí)南島鏈以南海域流速均大于北島鏈以北流速。峽道西部漲潮流大于落潮流,東部相反。漲憩時(shí)刻,南島鏈南岸和北島鏈北岸都形成表層向北、底層向南的表-底層環(huán)流,落憩時(shí)刻相反。落急時(shí),深水航道處出現(xiàn)表層向南、底層向北的表-底層環(huán)流。(2)受工程后地形影響,峽道內(nèi)M2分潮潮流橢圓主軸均沿岸線方向且潮流運(yùn)動(dòng)以往復(fù)流為主。自表層至底層,M2潮流橢圓長(zhǎng)軸減小,方向變化小于10°。峽道西部橢圓表層為順時(shí)針旋轉(zhuǎn),底層相反。峽道窄口出現(xiàn)余流最大值,在近岸區(qū)域出現(xiàn)余環(huán)流現(xiàn)象,余流流速隨水深增加而減小。洋山海域整體以海向余流占優(yōu),但峽道內(nèi)形成向陸地方向的余流,在峽道窄口處存在余流分離現(xiàn)象。與工程前相比,峽道西部余流滯流點(diǎn)東移。(3)洋山海域最高水位出現(xiàn)時(shí)刻晚于最大增水時(shí)刻,但均比臺(tái)風(fēng)登陸時(shí)刻早。最高水位時(shí)刻位于天文潮高潮時(shí),但最大增水時(shí)刻出現(xiàn)在天文潮低潮時(shí)。由于面積較小,洋山海域附近八個(gè)特征站點(diǎn)處的最高水位與最大增水均相差不大。由于島鏈的壅水作用,最高水位與最大增水均出現(xiàn)在北島鏈北岸凹岸線處。洋山海域整體流場(chǎng)與天文潮時(shí)相比略有南偏。最大有效波高出現(xiàn)在風(fēng)暴高潮位之后,與風(fēng)速最大值時(shí)刻相同。洋山海域由于南北島鏈阻擋作用,島鏈東部海面波高明顯高于島鏈西部海域。(4)風(fēng)引起的增水最大,能達(dá)到總增水的87.1%,其次為氣壓,最大約為總增水的23.7%,波浪引起的增水最小,只有約14.4%。因此認(rèn)為風(fēng)暴增水主要是由于風(fēng)引起的。各個(gè)因素引起的增水,南北島鏈間喇叭形海域的增水均小于北島鏈以北及南島鏈以南海域。風(fēng)引起的最大增水時(shí)刻最早,波浪其次,氣壓最晚。波浪引起的最大增水值的時(shí)刻晚于總增水最大值的時(shí)刻,與最大風(fēng)暴潮潮位出現(xiàn)的時(shí)刻幾乎相同。風(fēng)引起的最大增水值的時(shí)刻與總增水最大值同時(shí)發(fā)生。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：P731.23
【圖文】：

據(jù)《中國(guó)海洋災(zāi)害公報(bào)》（２００６－２０１６）公布數(shù)據(jù)，最近１０年間我國(guó)沿海地逡逑區(qū)的風(fēng)暴潮災(zāi)害共發(fā)生２１６次，給沿海各省市帶來(lái)直接經(jīng)濟(jì)損失１２３０．６６億元，逡逑受災(zāi)人口邋１０７７６．６５萬(wàn)人，造成的人員死亡或失蹤人數(shù)徶４８５人。圖１．３為２００６－逡逑２０１６年全國(guó)風(fēng)暴潮災(zāi)害統(tǒng)計(jì)，其中２０１１年總體災(zāi)情較輕，受災(zāi)人口為近十年最逡逑少，直接經(jīng)濟(jì)損失只略大于２０１６年，并未造成人員失蹤或死亡。受災(zāi)最嚴(yán)重的逡逑為２００６年，造成經(jīng)濟(jì)損失２１７．１１億元，受災(zāi)人口邋２６８８．３萬(wàn)人，造成死亡及失蹤逡逑２逡逑

洋山海域位于中國(guó)海岸線中部，杭州灣口北側(cè)、長(zhǎng)江口南部，屬于多島嶼、逡逑多航道的崎嶇列島海區(qū)，因此該海域極易受到風(fēng)暴潮災(zāi)害。洋山海域距離上海陸逡逑域約３２千米，由東－西走向的南島鏈與西北－東南走向的北島鏈組成（圖１．４）。南、逡逑北島鏈合圍成一個(gè)自西向東逐漸束窄、水深逐漸加深的喇叭口狀潮汐通道，西口逡逑門(mén)朝向杭州灣，寬約８．１千米，深約１０米，東側(cè)寬度最窄處約０．９千米，最大水深逡逑約８７米，形成一個(gè)天然的深水航道，能為大型集裝箱貨運(yùn)船提供水深大于丨５米的逡逑３逡逑

邐１００＾逡逑２０ＣＩＲ邋２００７邐２００８邐２００９邐２０１０邐２０１邋Ｉ邋２０１２邐２０１３邐２０１４邐２０１５邐２０１６逡逑圖１．３邋２００６－２０１６年全國(guó)風(fēng)暴潮災(zāi)害統(tǒng)計(jì)逡逑Ｆｉｇ．邋１．３邋２００６－２０１６邋ｓｔｏｒｍ邋ｓｕｒｇｅ邋ｄｉｓａｓｔｅｒ邋ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ邋ｉｎ邋Ｃｈｉｎａ逡逑洋山海域位于中國(guó)海岸線中部，杭州灣口北側(cè)、長(zhǎng)江口南部，屬于多島嶼、逡逑多航道的崎嶇列島海區(qū)，因此該海域極易受到風(fēng)暴潮災(zāi)害。洋山海域距離上海陸逡逑域約３２千米，由東－西走向的南島鏈與西北－東南走向的北島鏈組成（圖１．４）。南、逡逑北島鏈合圍成一個(gè)自西向東逐漸束窄、水深逐漸加深的喇叭口狀潮汐通道，西口逡逑門(mén)朝向杭州灣，寬約８．１千米，深約１０米，東側(cè)寬度最窄處約０．９千米，最大水深逡逑約８７米，形成一個(gè)天然的深水航道，能為大型集裝箱貨運(yùn)船提供水深大于丨５米的逡逑３逡逑

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本文編號(hào)：2751127