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粤港澳大湾区风暴潮时空分布特征及影响因素

水资源保护 2022年第3期38卷 72-79,153页

作者：罗志发黄本胜邱静谭超黄广灵广东省水利水电科学研究院广东广州510610 广东省水动力学应用研究重点实验室广东广州510610 河口水利技术国家地方联合工程实验室广东广州510610 广东省流域水环境治理与水生态修复重点实验室广东广州510610 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519080

基于1970—2018年珠江口潮位站历史潮位资料,结合风暴潮数值模拟结果,统计分析了粤港澳大湾区风暴潮的时空分布特征并探讨了风暴潮增水影响机理。结果表明:在空间分布上,伶仃洋、狮子洋、前航道等区域出现较大增水的频率较高,与该区域... 详细信息

基于1970—2018年珠江口潮位站历史潮位资料,结合风暴潮数值模拟结果,统计分析了粤港澳大湾区风暴潮的时空分布特征并探讨了风暴潮增水影响机理。结果表明:在空间分布上,伶仃洋、狮子洋、前航道等区域出现较大增水的频率较高,与该区域特殊的地理位置及伶仃洋河口湾漏斗状形态产生的能量辐聚有关,增水极值与台风登陆地点和台风强度均有关系;风暴潮发生时间主要集中在7—9月,占全年总次数的74.4%;影响粤港澳大湾区的强台风以上级别的台风频次增加趋势明显,各站点历年最高潮位呈增加趋势,平均速率为0.02~0.03 m/a;台风路径对风暴潮增水的空间分布有较大影响,当台风在大湾区西岸登陆,距离台风登陆点约2.5倍最大风速半径的位置可产生较大的增水值;最大增水随着台风中心压强的降低而升高,中心压强每下降10 hPa,最大增水值上升0.4~1.1 m;当台风移动速度接近8.3 m/s,珠江口形成较为稳定的风暴潮水位梯度,产生较大的风暴潮增水。

关键词：风暴潮时空分布历史最高潮位影响因素粤港澳大湾区

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基于计算机视觉的平水桥海滩风暴潮响应分析

同济大学学报（自然科学版） 2022年第7期50卷 1009-1016页

作者：匡翠萍刘旭夏子龙朱磊丛新同济大学土木工程学院上海200092 深圳市龙华区水污染治理中心深圳518110 河北省地矿局第八地质大队河北秦皇岛066000

为探究海滩对风暴潮的响应过程,采用视频监测设备和计算机视觉方法,通过设立在岸边高处的Argus相机获取海岸带彩色图像,利用改进后的Canny算法结合双阈值处理法自动提取水边线,使用相机标定获得水边线地理坐标,对多时相的水边线进行高... 详细信息

为探究海滩对风暴潮的响应过程,采用视频监测设备和计算机视觉方法,通过设立在岸边高处的Argus相机获取海岸带彩色图像,利用改进后的Canny算法结合双阈值处理法自动提取水边线,使用相机标定获得水边线地理坐标,对多时相的水边线进行高程插值,得到海岸线位置及海滩地形。通过对秦皇岛平水桥海滩的连续监测分析,发现平水桥海滩对风暴潮过程短时响应剧烈,泥沙向西、向海输移,滩肩明显冲刷,砂质粗化,潮间带整体淤积,海滩坡度变缓,岸线向海推进4.34 m;风暴潮后的恢复期,平水桥海滩岬角掩护岸段高潮带微冲而中低潮带淤积,泥沙离岸输移;平直岸段演变主要受中小恢复浪作用,呈现上淤下冲的态势,泥沙由中低潮带向高潮带输移。

关键词：计算机视觉视频监测水动力模型风暴潮

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风暴潮与波浪动态耦合三维港池模拟研究

水运工程 2023年第2期 17-22,53页

作者：孙天霆潘军宁王登婷王树鹏李岩汀刘清君黄哲南京水利科学研究院港口航道泥沙工程交通行业重点实验室江苏南京210024 水发规划设计有限公司山东济南250013

风暴潮是发生在海洋沿岸的一种严重的自然灾害,通常会伴有大浪,二者的耦合作用极大地威胁着沿岸地区的安全。以往对近岸承灾体海洋动力灾害的研究大多集中于单一致灾因子的影响,多采用恒定水位和定常波浪要素,对风暴潮与波浪耦合效应及... 详细信息

风暴潮是发生在海洋沿岸的一种严重的自然灾害,通常会伴有大浪,二者的耦合作用极大地威胁着沿岸地区的安全。以往对近岸承灾体海洋动力灾害的研究大多集中于单一致灾因子的影响,多采用恒定水位和定常波浪要素,对风暴潮与波浪耦合效应及其对海堤承灾体动力响应的研究不足。采用9711号台风在宁波北仑海域引起的风暴潮潮位及波浪过程,通过将连续的风暴潮水位变化过程与波浪过程进行叠加,模拟真实的动态潮位过程,在三维港池实验室中实现风暴潮和波浪的动态耦合模拟,为相关模型试验的开展提供参考。

关键词：风暴潮波浪耦合模拟物理模型试验

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基于多源数据的长江口概率风暴潮预报系统

海洋预报 2023年第1期40卷 10-20页

作者：宋国煜郭文云葛建忠张洪生裘诚李铖张俞上海海事大学海洋科学与工程学院上海201300 华东师范大学河口海岸学国家重点实验室上海200062 上海市海洋监测预报中心上海200062 河海大学港口海岸与近海工程学院江苏南京210024

将6个气象预报机构对西北太平洋一带台风的预报数据合并为一个分析数据。根据分析数据,共得到45个台风样本(5条台风路径、3个台风最大风速和3个台风中心气压),基于WRF和FVCOM模型建立了一套适用于长江口及附近海域的风暴潮预报系统,以... 详细信息

将6个气象预报机构对西北太平洋一带台风的预报数据合并为一个分析数据。根据分析数据,共得到45个台风样本(5条台风路径、3个台风最大风速和3个台风中心气压),基于WRF和FVCOM模型建立了一套适用于长江口及附近海域的风暴潮预报系统,以热带气旋“利奇马”(201909)为例,利用该预报系统进行了模拟预报,实现了风暴潮的集合预报和概率预报。结果表明,该系统对增水具有较好的预测精度,可提供各增水场的发生概率。

关键词：风暴潮集合预报概率预报 FVCOM

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胜利油田海堤风暴潮致损初始机制与过程分析

海洋湖沼通报 2023年第2期45卷 10-17页

作者：徐帅陵中石化石油工程设计有限公司山东东营257000

海堤损毁严重威胁着沿海地区人民生命财产安全和油气田正常运行。台风风暴潮期间有越浪时,海堤损毁发生迅速,海堤致损初始机制和破坏过程难以掌握。本文依据“利奇马”台风风暴潮期间损毁的东营胜利油田桩12海堤,建立室内物理模型,对海... 详细信息

海堤损毁严重威胁着沿海地区人民生命财产安全和油气田正常运行。台风风暴潮期间有越浪时,海堤损毁发生迅速,海堤致损初始机制和破坏过程难以掌握。本文依据“利奇马”台风风暴潮期间损毁的东营胜利油田桩12海堤,建立室内物理模型,对海堤破坏的致损初始机制和破坏过程进行研究。结果表明:在堤顶路面发生破坏和不发生破坏两种工况下,堤内掏蚀空洞的发育情况是台风风暴潮使海堤损毁的重要因素,波浪经空洞对斜坡护面的浮托和推动,使得下部堆积散体暴露并被波浪冲走。通过本次室内模型试验,明确海堤致损初始机制,直观展示海堤破坏过程,为后续油气田海堤修复、修建工作提供数据支撑和理论依据。

关键词：油气田海堤损毁机制风暴潮模型实验

风暴潮、浪作用下中小型跨海桥梁破坏形式与数值模拟研究

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土木与环境工程学报（中英文） 2019年第6期41卷 152-157页

作者：王玉琦中铁十九局集团第六工程有限公司

强台风形成的巨浪、风暴潮对跨海桥梁的安全造成了严重威胁,为探讨台风风暴潮、浪共同作用下中小型跨海桥梁上部结构和下部结构的破坏机理及台风风暴潮期间不同水位下的波浪对下部结构的作用规律,开展了台风风暴潮、浪共同作用下中小型... 详细信息

强台风形成的巨浪、风暴潮对跨海桥梁的安全造成了严重威胁,为探讨台风风暴潮、浪共同作用下中小型跨海桥梁上部结构和下部结构的破坏机理及台风风暴潮期间不同水位下的波浪对下部结构的作用规律,开展了台风风暴潮、浪共同作用下中小型跨海桥梁破坏形式调研,发现风暴潮、浪作用下中小型跨海桥梁上部结构的破坏形式主要有梁体离位、梁体脱落和梁体断裂,主要原因为梁体被迫发生无约束运动;下部结构破坏主要表现为结构偏移、倒塌以及盖梁连接失效破坏,主要原因为水动力作用较强及上部结构撞击。通过CFD三维数值模拟研究了桥梁下部结构波浪荷载,给出了考虑风暴潮水位下波浪冲击桥墩的经验公式。根据调研及数值模拟,提出了设计及施工建议。

关键词：风暴潮跨海桥梁破坏形式破坏原因水动力

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风暴潮灾害风险制图研究

测绘地理信息 2022年第1期47卷 74-76页

作者：石先武国志兴谭骏高廷邸香平自然资源部海洋减灾中心北京100194 中国资源卫星应用中心北京100094 中国地图出版社北京100054

风险图是风暴潮灾害风险评估和区划的重要成果,它能清晰反映风暴潮灾害风险等级分布的时空格局,有利于用图者更好地认识和掌握区域风暴潮灾害风险,提高沿海地方风暴潮灾害风险管理水平。从风暴潮灾害风险评估和区划的角度,阐述了风暴潮... 详细信息

风险图是风暴潮灾害风险评估和区划的重要成果,它能清晰反映风暴潮灾害风险等级分布的时空格局,有利于用图者更好地认识和掌握区域风暴潮灾害风险,提高沿海地方风暴潮灾害风险管理水平。从风暴潮灾害风险评估和区划的角度,阐述了风暴潮灾害风险图的用途、制图内容及色彩和符号设计,并对未来风暴潮灾害风险制图研究进行了展望。

关键词：风暴潮风险等级风险制图符号设计色彩设计

基于栅格与云模型的风暴潮洪水风险模拟评估方法——以珠海市香洲区为例

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自然灾害学报 2022年第1期31卷 69-80页

作者：孙海嵇文捷郑雅芝中国海洋大学工程学院山东青岛266100 中国海洋大学海洋发展研究院山东青岛266100

随着气候变化和海平面上升,风暴潮、洪水等自然灾害对沿海城市地区造成的破坏不断加重,风暴潮灾害的发生具有显著的突发性和短历时性,准确高效地应急响应可以显著降低潮灾的损失和影响。尽管目前使用二维水动力学模型建模方法十分成熟,... 详细信息

随着气候变化和海平面上升,风暴潮、洪水等自然灾害对沿海城市地区造成的破坏不断加重,风暴潮灾害的发生具有显著的突发性和短历时性,准确高效地应急响应可以显著降低潮灾的损失和影响。尽管目前使用二维水动力学模型建模方法十分成熟,并且计算能力也有较大的提升,但这种方法仍然不适用于许多实时应用。选取受“1713”号天鸽台风影响严重的珠江三角洲地区为例,提出基于栅格水动力学的元胞自动机模型,充分利用高精度DEM数据进行淹没预测,无须进行预处理及网格划分,大幅减少处理计算时间,并引入云模型对风暴潮灾害进行了综合风险评估。实验结果表明,该替代模型在区域最大洪水范围、深度、历时方面都可以提供与MIKE 21模型相当的结果,在保证风暴潮洪水模拟结果准确性的情况下,可将计算效率提高62.4%,洪水风险的制图可视能够较为全面反应风暴潮对区域经济、人口及社会环境的影响,预判灾害风险等级。研究成果可为城市潮灾应对与精细化应急管理提供科学支撑。

关键词：风暴潮浅水方程元胞自动机数值模拟云模型

风暴潮灾害影响下广东省滨海城市生态脆弱性评价

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风暴潮灾害影响下广东省滨海城市生态脆弱性评价

作者：于洋南京工业大学

学位级别：硕士

近20年来,气候变化导致风暴潮灾害频发,对我国沿海地区造成了严重的影响。沿海地区地处于陆海的交界处,其优美的风景和独特的地貌资源使该地区成为旅游胜地,随着经济的发展,滨海城市的人口密度逐渐增大、开发建设程度越来越高,导致生态... 详细信息

近20年来,气候变化导致风暴潮灾害频发,对我国沿海地区造成了严重的影响。沿海地区地处于陆海的交界处,其优美的风景和独特的地貌资源使该地区成为旅游胜地,随着经济的发展,滨海城市的人口密度逐渐增大、开发建设程度越来越高,导致生态系统稳定性较差,生态问题较为突出,滨海地区的生态环境面临着极大的挑战。为了减少风暴潮灾害对滨海地区造成的生命和财产方面的威胁,如何量化评价广东省滨海城市生态脆弱性,掌握其生态脆弱性分布情况,是本文研究的核心问题。开展广东省滨海城市生态脆弱性评价研究,可以优化研究区域的生态环境措施,降低生态风险,促进沿海城市可持续的发展。为我国其他沿海城市提供丰富的经验,具有一定的现实意义。本文以广东省滨海城市为例,结合广东省风暴潮灾害情况,基于SRP模型构建评价体系,评价体系中包含孕灾环境、致灾因子、历史灾情、植被、景观、土壤、水系、人类活动、经济压力、土地利用和污染因子11个方面22个指标,使用Arc GIS软件对各个指标进行可视化分析,运用主客观赋权法计算得到不同指标的权重因子,加权总和计算后得到研究区域生态脆弱性评价结果,分析该地区生态脆弱性空间分布特征。基于评价结果和主要影响因子,提出相应的生态保护策略。本文的主要结论如下:(1)各个城市之间生态脆弱差异显著。其中,深圳市的生态脆弱性程度最高,生态脆弱指数为0.541,阳江市生态脆弱性程度最低,生态脆弱指数为0.17,两个地区指数差为0.371。(2)广东省滨海城市生态脆弱性空间分布呈中间高,两边低的分布特征,珠三角滨海城市、汕头、湛江的生态脆弱性较高,其他地区较低。(3)不同地区脆弱性高的主要影响因素有所不同。珠三角滨海城市的主要影响要素是城镇化率高、人口集聚程度大、人均水资源量相对小,对生态破坏较为严重;湛江市主要是风暴潮发生次数,受灾人数,水产养殖受灾面积以及直接经济损失均远远高于其他城市;汕头市主要受两方面影响大,风暴潮发生频率较多,灾损较大,人类干扰较多,脆弱性较大。全文:62532字;图31幅;表25幅

关键词：风暴潮生态脆弱性评价滨海城市广东省