海南省清澜渔港近岸台风浪数值模拟及波高重现值的推算

选取1980—2010年在海南省东海岸登陆的、每年强度等级最高的31个台风数据,应用MIKE21Spectral Wave计算模型,模拟清澜渔港台风浪的全过程,并对其中3个台风浪进行模型率定,计算结果与海南省清澜渔港近岸30 m水深处波浪实测数据相吻合。应用皮尔逊Ⅲ型频率曲线软件进行分析,清澜渔港近岸30 m水深处最大有效波高出现在N至NE方向,百年一遇的有效波高为5.78 m,50年一遇的有效波高为5.3 m,20年一遇的有效波高为4.6 m。本研究结果可对渔港的规划设计、防灾减灾提供有效参考,特别对缺少波浪实测资料的近岸工程具有实际应用价值。     

西北行路径台风浪的特征分析

为研究西北行路径的台风登陆前近岸台风浪的变化规律,依据MIKE21 SW谱波浪模型建立了浙江省近岸台风浪模型,对西北行路径台风浪进行数值模拟,计算结果与实测数据基本吻合。在此基础上统计分析了台风移动路径上及其左右两侧台风浪的变化规律。结果表明:台风移动路径上前眼壁处有效波高最大,后眼壁处次之;台风眼中心区域有效波高经历着无规律的衰减过程;台风移动路径两侧的有效波高与该点到台风移动路径的距离成反比,当与台风移动路径的距离最小时,有效波高达到最大值;而右侧的有效波高比左侧的有效波高大,其增幅可达29%⁴8%。本研究结果可为近岸台风浪预报和渔船选择回港避风路径提供参考依据。     

台风环境下海水抽水蓄能电站上水库超高计算评述

台风环境下海水抽水蓄能电站上水库的超高计算尚无成熟经验可循,如何合理计算超高是上水库设计急需解决的问题。在分析海水抽水蓄能电站超高计算关键问题及其特点的基础上,对台风风场、风暴潮及台风浪预报模型的研究进展进行了回顾与评述。分析指出在超高计算中应对上水库地形对台风边界层的影响、台风中心扫过上水库的极端情况、风速风向快速变化条件下风暴潮的动态响应等问题予以必要关注。为发展超高计算方法,建议加强小局域台风风场关键参数的概率分布研究和相关性分析,开展风暴潮及台风浪模型在小尺度孤立封闭水域的适应性研究,加强台风和风浪数据的观测。     

波浪辐射应力对风暴增水的影响研究

波浪辐射应力引起的增水是风暴增水的重要组成部分，研究台风过程中波浪辐射应力在风暴增水中的作用对于准确预报风暴潮有十分重要的意义。选用藤田台风模型模拟台风场，采用SWAN模型模拟台风浪以及辐射应力，应用垂向积分的二维数学模型ADCIRC计算风暴潮。首先模拟理想地形条件下，规则波和不规则波斜向岸边入射过程中的波浪变化，研究波高、波浪辐射应力和增水的沿程分布特征；然后计算了台风Winnie过程中浙江沿海的波浪情况，通过计算得到了波浪辐射应力增减水的空间分布特征和随时间的变化趋势，并分析了其对风暴增水的影响。     

杭州湾内台风浪模拟研究

杭州湾自然地理条件特殊、社会经济发达,研究杭州湾内台风浪特征对该地区的防灾减灾具有重要的现实意义.现选用藤田台风模型模拟台风场,采用基于动谱能量平衡方程的SWAN模型模拟台风浪,计算了台风Winnie过程中杭州湾内的波浪情况.通过分析台风过程中不同时刻杭州湾内波高分布图,得到波高的空间分布变化规律;并将波高数据进行回归分析,得到了杭州湾内波高与风速和水深的相关关系.     

台电煤港泥沙骤淤特征和形成条件研究

台电煤港在台风浪作用下往往会发生严重的泥沙骤淤。为了解淤泥质海港的骤淤特征,本文依据台电煤港的现场观测资料,特别是台风后连续多日的水深和浮泥密度观测资料,分析了台电煤港的台风骤淤量、淤泥面随时间变化过程和淤泥密度垂线分布等骤淤特征,归纳出了骤淤发生条件,并提出了利用部分表层淤泥作为水深使用的适航水深技术作为应对台电煤港泥沙骤淤的主要措施。台电煤港的骤淤特征、骤淤形成条件以及适航水深技术,可为其他淤泥质海港的骤淤研究提供参考。     

设计基准台风浪推算法的探讨

本文着重探讨了滨海核电厂设计基准台风浪的推荐程序和方法，其中包括一些概念性问题的解释和处理方法，限于篇幅，在此仅涉及深水情况下的台风浪。     

广钢自备电厂取排水工程波浪泥沙试验研究

结合电厂厂址工程海区波浪特征、泥沙环境和海床冲淤演变情况，开展了广钢自备电厂取排水工程波浪泥沙物理模型试验，研究与分析了电厂取排水口在常年浪及台风浪作用下的取水含沙量、泥沙淤积和骤淤情况，从泥沙角度验证了海港工程总布置和取排水工程布置的合理性，试验成果可为工程设计提供科学依据。     

台风浪下海上机场VLFS动态响应与能量转换机理

超大浮式结构（very large floating structure，简称VLFS）是集空港和海港为一体的大型海上多功能浮式结构，现有研究大多关注规则波下刚性模块柔性连接模型的动力响应，忽略了台风浪极端环境下海上机场自身柔性引起的非线性振动特性。针对此问题，提出了一种新型多柔-刚性混合模块建模方法，采用Jonswap谱特征参数对台风“鲇鱼”过境实测海浪谱开展了精细化仿真模拟，分析了台风浪下海上机场VLFS整体和局部非线性动态响应特性，揭示了海上机场与环境荷载之间的能量转换机理。结果表明：海上机场多柔-刚性混合模块模型可以较好地反映此类VLFS结构动力响应特性；海上机场超长柔性及台风浪场不均匀性使其结构呈现显著非线性，位移、转角和水弹性变形分别以沿波向、绕展向和沿垂向为主，极值应力主要分布于撑杆附近；环境荷载能量和结构重力势能在初始阶段主要转换为系泊势能，稳定阶段则主要转换为结构动能和弹性势能。     

东中国海至长江口海域台风浪特性的数值模拟研究

东中国海至长江口的台风浪用两个海浪数值模型来模拟:适用于海岸、河口及湖泊水域的SWAN模型,将其嵌套于东中国海范围内的WAVEWATCHⅢ(WW3)模型.8114号强台风在长江口产生了巨大波浪,所以文中选其为例.将WW3应用于东中国海计算区域,模拟大范围的波浪,为高分辨率的长江口水域SWAN模型提供二维波谱动态边界条件.Takahashi风模型用来模拟东中国海(3小时一次)和长江口(1小时一次)的风场.对东中国海台风浪的模拟结果表明:最大的台风浪出现在风暴路径的右侧,且发生在长江口深水开敞东边界.在台风到达长江口之前,和风成波相比,涌浪占主导地位.台风到达长江口时,风成波和涌浪并存.波向主要受涌浪方向和复杂的地形影响.