【摘要】：舟山漁港是國(guó)家級(jí)中心漁港,附近海域漁業(yè)資源豐富,但臺(tái)風(fēng)引起的風(fēng)暴潮和波浪對(duì)其安全造成了嚴(yán)重威脅。研究舟山漁港臺(tái)風(fēng)暴潮和臺(tái)風(fēng)浪的時(shí)空分布及兩者間的相互影響,對(duì)海洋防災(zāi)減災(zāi)具有重要意義。基于Delft3D的Flow和Wave模塊,在同心圓正交網(wǎng)格下建立了適用于舟山漁港的臺(tái)風(fēng)暴潮-波浪耦合模型,模擬的潮位、流速和有效波高均與實(shí)測(cè)值符合良好。與非耦合模型相比,耦合模型能更好地模擬臺(tái)風(fēng)暴潮和波浪,風(fēng)暴潮位模擬精度可提高26cm,最大波高精度可提高8.63%。耦合模擬了 9711臺(tái)風(fēng)期舟山漁港的風(fēng)暴潮和波浪過(guò)程。結(jié)果顯示,港區(qū)最大風(fēng)暴潮增水和最高潮位分別發(fā)生在第65時(shí)和第70時(shí),最大增水1.283 m,最高潮位3.151 m。增水和潮位自東南向西北遞增,增水南岸大于北岸,潮位在橫向上變化不大。漲急時(shí)刻,最大風(fēng)暴潮流速達(dá)0.575m/s,臺(tái)風(fēng)引起的流速最大增值為0.269m/s,增速效應(yīng)向西北沿程遞增。落急時(shí)刻,最大風(fēng)暴潮流速0.228m/s,臺(tái)風(fēng)造成的流速減小值可達(dá)0.189m/s,風(fēng)暴潮流速向東南先減后增,減速效應(yīng)恰好相反。臺(tái)風(fēng)第72時(shí)漁港波高最大,為1.104m,出現(xiàn)于V區(qū)。自區(qū)域Ⅰ至V波高先減后增,北岸波高總體大于南岸。9711臺(tái)風(fēng)期漁港內(nèi)風(fēng)暴潮與波浪相互影響的數(shù)值試驗(yàn)表明,浪潮耦合作用在風(fēng)暴潮和波浪模擬中不可忽視。第65時(shí)港區(qū)波浪引起的水位增值最大,對(duì)風(fēng)暴潮增水的貢獻(xiàn)率變化于19.8%～25.9%。第70時(shí)風(fēng)暴潮位最高,水深較大,波浪對(duì)風(fēng)暴潮增水的貢獻(xiàn)率小于10%。波浪使?jié)q急流速減小,落急流速Ⅰ至Ⅳ區(qū)增大、V區(qū)減小,對(duì)流向影響總體不明顯。第72時(shí)風(fēng)暴潮對(duì)波高的影響最明顯,風(fēng)暴潮位使波高增加,最大增值達(dá)0.258m。風(fēng)暴潮流使波高Ⅰ至Ⅲ區(qū)增加、Ⅳ至V區(qū)減小,對(duì)波高增值的貢獻(xiàn)率明顯小于風(fēng)暴潮位。
【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】：2019
【分類號(hào)】：S940;P731.2
【圖文】：

３．９萬(wàn)間房屋倒塌，直接經(jīng)濟(jì)損失１２７億元［６］。逡逑海洋漁業(yè)一直都是浙江省舟山市的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，已成為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的重逡逑要支撐。舟山中心漁港（簡(jiǎn)稱舟山漁港）是國(guó)家級(jí)中心漁港，地理位置見圖１．１，逡逑附近海域是世界著名漁場(chǎng)之一的舟山漁場(chǎng)，漁業(yè)資源豐富［７】。每年７？９月頻發(fā)的逡逑臺(tái)風(fēng)暴潮和臺(tái)風(fēng)浪嚴(yán)重威脅漁港安全［８］。因此，開展高精度的臺(tái)風(fēng)暴潮－波浪耦合逡逑模擬對(duì)漁港防災(zāi)減災(zāi)具有重要指導(dǎo)意義。逡逑在早期研究中，受理論知識(shí)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的限制，風(fēng)暴潮和波浪的模擬是分逡逑開進(jìn)行的。隨著研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)在實(shí)際臺(tái)風(fēng)過(guò)程中風(fēng)暴潮和波浪之間存在逡逑耦合作用（簡(jiǎn)稱浪潮耦合作用），即風(fēng)暴潮對(duì)波浪有影響，同時(shí)波浪也會(huì)作用于逡逑風(fēng)暴潮ｔ９］。因此，實(shí)現(xiàn)臺(tái)風(fēng)暴潮和波浪的耦合運(yùn)算，可大大提高模擬的準(zhǔn)確性。逡逑為了深入研究舟山漁港內(nèi)臺(tái)風(fēng)暴潮和波浪的水力特性，有必要對(duì)浪潮耦合作用進(jìn)逡逑

邐臺(tái)風(fēng)暴潮－波浪耦合模型逡逑深；／／為總水深。0■值的區(qū)間為［－１，０］，見圖２．１。逡逑ｚ＝。逡逑ｄ邐ｉ：＾ｚ逡逑Ｈ＝ｄ＋Ｃ逡逑ｚ邋＝邋－ｈ邐＇邐＾邐邐邋0？＝邋－１逡逑圖２．１邋ｃｒ坐標(biāo)系逡逑Ｆｉｇ．２．１邋ａ邋ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ邋ｓｙｓｔｅｍ逡逑耦合模型中，Ｆｌｏｗ模塊考慮了波浪的作用：逡逑（１）

將波浪輻射應(yīng)力以及剪切應(yīng)力等參數(shù)反饋給風(fēng)暴潮摸型，至此就完成了一逡逑個(gè)循環(huán)步長(zhǎng)的耦合運(yùn)算。如此循環(huán)迭代，計(jì)算受風(fēng)暴潮影響的波浪過(guò)程和受波浪逡逑影響的風(fēng)暴潮過(guò)程，實(shí)現(xiàn)整個(gè)計(jì)算時(shí)段的耦合運(yùn)算，耦合模型結(jié)構(gòu)詳見圖２．２。逡逑天文潮臺(tái)風(fēng)場(chǎng)逡逑？邐Ｆｌｏｗ邐＾逡逑臺(tái)Ｉ邋Ｉ逡逑風(fēng)邐波逡逑暴邐浪逡逑潮邐參逡逑數(shù)邐數(shù)逡逑據(jù)＾＿＿Ｉ邐邐逡逑Ｗａｖｅ邐？邐入射波逡逑圖２．２臺(tái)風(fēng)暴潮－波浪耦合模型結(jié)構(gòu)逡逑Ｆｉｇ．２．２邋Ｃｏｕｐｌｅｄ邋ｍｏｄｅｌ邋ｏｆ邋ｔｙｐｈｏｏｎ邋ｓｔｏｒｍ邋ｓｕｒｇｅ邋ａｎｄ邋ｗａｖｅ逡逑２．４模型構(gòu)建與精度分析逡逑２．４．１舟山漁港區(qū)位逡逑舟山漁港位于浙江北部的舟山海域中，北靠舟山本島，南臨小干島，西有長(zhǎng)逡逑峙島，地理?xiàng)l件優(yōu)良。港區(qū)全長(zhǎng)約７ｋｍ，橫向最小跨度４００ｍ，最大跨度６００ｍ，逡逑呈ＥＳＥ？ＷＮＷ走向。在漁港的西面、南面和東面分別有西口門、南口門和東口逡逑門，三個(gè)口門圍成了一條狹長(zhǎng)水域（簡(jiǎn)稱狹長(zhǎng)水域），見圖２．３，圖２．３邋（ｃ）中橫逡逑縱坐標(biāo)的起始點(diǎn)記為０。逡逑３邋丨邋00／＆門逡逑３０００１５＾三都澳邐＿邐３２９０邋［孓橫＞＞逡逑２１２００邋２１３００邋２１４００邋２１５００邋２１６００邋２１７００邐２１３９０邐２１４１０邐２１４３０邐２１４５０逡逑ｘ／ｋｍ邐ｘ／ｋｍ逡逑（ａ）浙江海域邐（ｂ）舟山部分海域逡逑１４逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2768721