台风路径对浙江渔港避风能力影响的研究

作     者：黄靖茗 

作者单位：大连海洋大学 

学位级别：硕士

导师姓名：桂劲松

授予年度：2022年

学科分类：081505[工学-港口、海岸及近海工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 

主      题：台风浪 波浪模型 避风容量 避风渔港 MIKE21-SW 台风重现期 

摘      要：我国是世界上海洋灾害最严重的国家之一,浙江省渔港众多,常年受台风浪灾害影响,损失惨重。台风引起的海浪对海上生产活动构成严重威胁,特别是对渔港的避风能力构成严重威胁。台风作为一种极端天气现象,是沿海地区最具威胁性的自然灾害之一。它所带来的强风、巨浪和暴雨,经常给其途经地区造成严重的经济损失和人员伤亡。尤其是处于台风频发的沿海渔港,遭受台风侵袭的频率增加,渔港对台风承受能力不同,港内渔船安全避台问题日益严峻,渔港避风能力建设受到高度重视。在2009-2018年间,西北太平洋和中国南海共有246个台风生成,其中,影响浙江的台风有30个,占12.2%,直接经济损失782亿元。这说明了中国很多渔港抗风能力较差,在台风期间渔船停泊安全缺乏保障。台风过境时,台风波浪严重破坏码头、防波堤等港口建筑物,同时威胁着船舶安全。渔船通常进入渔港或停泊锚地躲避台风,从而达到防台风减灾的效果,这使得避风能力成为衡量渔港可靠性的重要指标。浙江省各渔港存在渔船抗风能力不足等问题,在防台避风时对渔港避风得要求较高,给渔港安全管理带来一定的困难。进一步而言,面对极端天气的频繁威胁,评估渔港避风能力极为关键,为渔业生产安全管理提供有力的技术支撑。运用MIKE 21谱波模型和Holland台风模型,模拟了在台风“烟花作用下嵊泗渔港的波浪特性,并加入渔船锚抓力限制条件,对嵊泗渔港的避风容量进行了预测,合理规划了停泊区域,进一步完善了海洋渔业生产安全保障系统。所建立的中国嵊泗海域模型通过d趋势模型评估,表明了模型计算结果与实测数据资料吻合良好,证明MIKE 21谱波模型和Holland台风模型能够很好地模拟台风“烟花过境期间该海域的波浪分布。从影响嵊泗较严重的台风中,确定台风“烟花为代表台风。基于确定台风“烟花、台风“利奇马和台风“灿鸿为代表台风,将其平移至嵊泗渔港中心位置,并等间距平移形成3条路径,再通过p-Ⅲ型曲线参数估计法计算出台风重现期,得到50a和100a一遇的台风强度,以代表台风风场驱动计算了嵊泗渔港的风浪场,分析波浪、渔船锚抓力、台风路径和台风不同重现期因素对渔港避风能力的影响。台风不同路径对渔港避风容量产生的影响是不同的,在登陆型台风影响下,随着台风路径向北移动的过程,渔港的有效避风面积逐渐减小,渔港避风容量减少。在北上型台风影响下,随着台风路径向东移动的过程,渔港的有效避风面积逐渐增大,渔港避风容量增加。台风不同重现期对渔港避风容量产生的影响也是不同的,当重现期从100a减小到50a,渔港避风面积增大,渔港避风容量增加。研究成果可为经常遭受台风袭击的避风型渔港安全管理提供参考。