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洪水对长江口风暴潮的影响

水运工程 2023年第3期 17-23,72页

作者：罗俐雅殷成团董家根章卫胜张金善江苏省水文水资源勘测局江苏南京210009 南京水利科学研究院水文水资源与水利工程国家重点实验室江苏南京210024

河口地区容易遭受洪水和风暴潮复合作用的影响。通过对长江大通站流量长周期序列分析,采用FVCOM建立三维河口风暴潮模型,研究了长江口风暴潮对径流的响应。结论如下:1)长江口天文高潮位(风暴高潮位)随径流的增加而抬升,两者线性关系极强... 详细信息

河口地区容易遭受洪水和风暴潮复合作用的影响。通过对长江大通站流量长周期序列分析,采用FVCOM建立三维河口风暴潮模型,研究了长江口风暴潮对径流的响应。结论如下:1)长江口天文高潮位(风暴高潮位)随径流的增加而抬升,两者线性关系极强,可为河口洪水和风暴潮的预报提供参考。2)对于给定的天文潮(风暴潮)情景,水位增长率只与站点所在位置有关,且越往上游水位增长率越大。3)风暴增水在江阴段取得峰值,在江阴以上的感潮河段随着流量增大而减小,在江阴以下的河口段变化不明显。

关键词：海岸灾害台风风暴潮径流长江口数值模拟

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风暴潮灾害脆弱性研究综述

地理科学进展 2016年第7期35卷 889-897页

作者：石先武国志兴张尧方佳毅胡可嘉刘钦政国家海洋局海洋减灾中心北京100194 北京师范大学减灾与应急管理研究院北京100875 浙江大学海洋学院浙江舟山316021

脆弱性是自然灾害风险研究的热点,风暴潮灾害脆弱性与风暴潮自然过程强度以及沿海社会经济、人口、自然环境等因素相关。本文从风暴潮灾害脆弱性定义出发,对国内外风暴潮灾害社会脆弱性和物理脆弱性进行了回顾,重点对人口、海堤、房屋... 详细信息

脆弱性是自然灾害风险研究的热点,风暴潮灾害脆弱性与风暴潮自然过程强度以及沿海社会经济、人口、自然环境等因素相关。本文从风暴潮灾害脆弱性定义出发,对国内外风暴潮灾害社会脆弱性和物理脆弱性进行了回顾,重点对人口、海堤、房屋等风暴潮灾害典型承灾体物理脆弱性研究进展进行了论述,分析了风暴潮灾害脆弱性评价中存在的不确定性,探讨了风暴潮灾害脆弱性在灾害损失评估、保险及再保险、防灾减灾决策支持等领域的应用,对未来风暴潮灾害脆弱性研究提出了以下展望:(1)开发符合中国沿海区域风暴潮灾害特征和承灾体分布的定量化、精细化脆弱性曲线,拓展风暴潮脆弱性评价结果在保险理赔、灾害损失评估等领域应用;(2)气候变化背景下中国沿海面临风暴潮巨灾风险,迫切需要建立科学的基于灾害实地踏勘以及物模实验、数值模拟相结合的风暴潮灾害典型承灾体脆弱性评估方法模型。

关键词：风暴潮社会脆弱性物理脆弱性不确定性综述

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台风浪风暴潮作用下三维潮流数值模拟

哈尔滨工程大学学报 2019年第10期40卷 1675-1681页

作者：朱志夏熊伟中设设计集团股份有限公司江苏南京210014 浙江贵仁信息科技股份有限公司浙江杭州310051

针对台风作用下三维潮流模拟的技术问题,本文提出了波流耦合的三维潮流数值模拟技术。首先,基于三重网格嵌套的超高分辨率的韦帕台风风场,应用第三代波浪模型、二维潮流模型、三维水动力泥沙模型FVCOM和非结构化网格的二维、三维三重嵌... 详细信息

针对台风作用下三维潮流模拟的技术问题,本文提出了波流耦合的三维潮流数值模拟技术。首先,基于三重网格嵌套的超高分辨率的韦帕台风风场,应用第三代波浪模型、二维潮流模型、三维水动力泥沙模型FVCOM和非结构化网格的二维、三维三重嵌套的方式,通过二次开发重点解决了三维模型中波生流和波流共同作用底部剪切应力的计算,并建立了台风作用下波流耦合的三维潮流数学模型。然后,模拟计算了2007年韦帕台风作用下连云港海域波流耦合的三维潮流过程。最后,对连云港港进行了不同布置方案的计算。研究结果表明:旗台港区内水流流态和流速各布置方案差异均较小;徐圩港区随着港区内围填工程面积的增大,大范围环流现象逐渐消失,流速也随之变小。研究成果可为连云港港30万吨级航道工程的设计提供技术支持。

关键词：波生流波流共同作用三重网格嵌套台风浪风暴潮三维潮流模型

东南沿海台风风暴潮增水过程中非线性机制和地形的作用研究:以1509号台风“灿鸿”为例

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海洋与湖沼 2020年第6期51卷 1320-1331页

作者：张西琳楚栋栋张继才车助镁李春雁浙江大学海洋学院物理海洋与遥感研究所舟山316000 浙江省自然资源厅海洋监测预报中心杭州310000 Department of Oceanography and Coastal Sciences Coastal Studies InstituteLouisiana State UniversityBaton RougeLouisianaUSA 70803

本文基于FVCOM(Finite Volume Community Ocean Model)构建了一个覆盖中国渤海、黄海和东海的数值模型,采用NCEP-CFSR风场数据对1509号台风“灿鸿”产生的风暴潮进行模拟,与实测水位数据的对比表明该模型可靠、模拟结果合理。基于此模型... 详细信息

本文基于FVCOM(Finite Volume Community Ocean Model)构建了一个覆盖中国渤海、黄海和东海的数值模型,采用NCEP-CFSR风场数据对1509号台风“灿鸿”产生的风暴潮进行模拟,与实测水位数据的对比表明该模型可靠、模拟结果合理。基于此模型,本文对非线性作用和地形在风暴潮增水过程中的作用进行了研究。首先,重点分析了增水过程中潮汐与风暴潮的非线性作用,结果表明:高潮时非线性作用使增水值降低;低潮时非线性作用使增水值升高。另外,开边界处分别只添加M2、S2和K1分潮,分析天文潮的潮高和周期对非线性作用的影响,结果表明:潮高越高,非线性作用越明显;半日潮的非线性作用较全日潮更明显;并且,增水极值附近出现的半日周期的波动也与非线性作用有关。其次,除了非线性作用,地形对风暴潮的增水也有一定影响,本文改变地形的实验结果表明:坡度越大,增水极值越小。琉球群岛的存在使得东南沿海出现风暴潮增水的面积减小,但使得风暴潮增水的高值区域扩大。

关键词：风暴潮 FVCOM(Finite Volume Community Ocean Model) 非线性作用地形渤黄东海台风灿鸿

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台风赫拔期间厦门沿海风暴潮特征分析

海洋湖沼通报 2023年

作者：褚思琪李庆杰苗庆生冯兴如王智峰李松涛江东蓝天中国海洋大学山东省海洋工程重点实验室国家海洋信息中心中国科学院海洋研究所国家海洋局烟台海洋环境监测中心站

本文采用Jelesniansk台风模型模拟台风风场，并以CCMP风场为背景场，进行风场重构。通过重构风场，分析了厦门典型台风过程期间的台风结构分布特征。采用三维海洋数值模型FVCOM，进行厦门海域天文潮和风暴潮数值模拟，通过误差对比发现... 详细信息

本文采用Jelesniansk台风模型模拟台风风场，并以CCMP风场为背景场，进行风场重构。通过重构风场，分析了厦门典型台风过程期间的台风结构分布特征。采用三维海洋数值模型FVCOM，进行厦门海域天文潮和风暴潮数值模拟，通过误差对比发现，模拟值与实测值符合较好，表明模拟结果能够较好地重现厦门海域风暴潮的变化特征。基于模拟结果，分析三维海流及水位在台风过程中的时空变化特征。研究发现：台风风场的时空变化是造成风暴潮流向和流速发生改变的主要原因。风暴增水分布主要受到风场、风生流和岸线特征共同影响。增水区主要集中在台风中心和台风的向岸风长时间作用的区域；减水区往往出现在离岸风长时间作用的区域。

关键词：风暴潮数值模拟时空特征

利用多模多频GNSS-IR信号反演沿海台风风暴潮

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测绘学报 2020年第9期49卷 1168-1178页

作者：何秀凤王杰王笑蕾宋敏峰河海大学地球科学与工程学院江苏南京211100

台风风暴潮每年给沿海城市造成了极大的损失,近年来利用GNSS反射信号的地基遥感方法可以用于潮位监测,称为GNSS-IR(global navigation satellite system-interferometric reflectometry),对风暴潮期间验潮站资料进行补充。由于风暴潮发... 详细信息

台风风暴潮每年给沿海城市造成了极大的损失,近年来利用GNSS反射信号的地基遥感方法可以用于潮位监测,称为GNSS-IR(global navigation satellite system-interferometric reflectometry),对风暴潮期间验潮站资料进行补充。由于风暴潮发生时间短且破坏性强,单系统GPS的时间分辨率难以满足海洋灾害的监测需求。本文基于中国香港站(HKQT)和巴哈马群岛站(BHMA)的多模多频GNSS卫星观测数据反演了3次沿海风暴潮事件。先对多模多频数据的质量进行分析,随后分别对2019年飓风“多里安”、2018年台风“山竹”和2017年台风“天鸽”引起的3次风暴潮,利用基于滑动窗口的最小二乘法对多模多频GNSS-IR反演结果进行改正并与验潮站实测值对比分析。试验结果表明,利用多模多频GNSS-IR反演“多里安”风暴潮的精度优于14 cm,反演“天鸽”和“山竹”风暴潮的精度优于9 cm。相比GPS单系统,多模多频GNSS-IR能够提高监测的精度和时间分辨率,有效提取风暴潮中异常潮位的涨潮、峰值和落潮的全过程,对海洋灾害的研究监测发挥重要作用。

关键词： GNSS-IR 风暴潮反演多模多频海平面

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风暴潮灾害救助保障体系的构建

河海大学学报（哲学社会科学版） 2020年第1期22卷 37-43,106页

作者：张鑫张玥河海大学公共管理学院江苏南京211100 沿海开发与保护协同创新中心江苏南京210098 河海大学商学院江苏南京211100

基于风暴潮灾害发生时间集中、地区差异显著、经济损失严重、次生灾害频发等自然特征,分析群众、政府、经济组织等救助对象的需求特征,从时间维、空间维和逻辑维剖析风暴潮灾害损失及灾害救助关联的协同机理,设计并构建包括内容体系、... 详细信息

基于风暴潮灾害发生时间集中、地区差异显著、经济损失严重、次生灾害频发等自然特征,分析群众、政府、经济组织等救助对象的需求特征,从时间维、空间维和逻辑维剖析风暴潮灾害损失及灾害救助关联的协同机理,设计并构建包括内容体系、结构体系、层次体系以及服务体系的风暴潮灾害四维救助保障体系。通过加快风暴潮灾害救助法制化建设、建立健全风暴潮灾害救助财政投入制度、强化风暴潮灾害救助监督管理等保障措施,实现风暴潮灾害救助保障体系的高效运行。

关键词：风暴潮灾害救助救助保障四维救助体系

长短期记忆神经网络在厦门风暴潮预报中的应用

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2022年第9期52卷 10-19页

作者：苗庆生徐珊珊杨锦坤杨杨刘玉龙余璇国家海洋信息中心天津300171 上海大学上海200444

利用长短期记忆神经网络(LSTM)模型强大的长短期记忆能力,建立厦门风暴潮增水预报的人工神经网络模型。利用信息流理论确定了影响增水的10种因子,分别利用不同因子组合测试了不同模型的表现,确定了表现最佳的因子组合。基于此因子组合,... 详细信息

利用长短期记忆神经网络(LSTM)模型强大的长短期记忆能力,建立厦门风暴潮增水预报的人工神经网络模型。利用信息流理论确定了影响增水的10种因子,分别利用不同因子组合测试了不同模型的表现,确定了表现最佳的因子组合。基于此因子组合,对比了LSTM模型和常用的BP神经网络模型、SVM模型和线性回归模型,确定了LSTM模型在风暴潮增水上的优势。基于LSTM最佳预测模型预测了1、2、3及6 h风暴潮增水值,并基于三种不同台风路径分析了模型的平均绝对误差、相关系数、有效系数和极值偏差指标。结果显示,LSTM模型在预报风暴潮短期增水有很高精度,可为防灾减灾提供辅助和参考。

关键词：风暴潮信息流长短期记忆神经网络(LSTM) 神经网络预报

台风-风暴潮下海南地区砌体房屋物理脆弱性分析

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防灾减灾工程学报 2022年第2期42卷 330-339页

作者：赵开鹏李碧雄吴德民胡相鑫四川大学-香港理工大学灾后重建与管理学院四川成都610065 四川大学深地科学与工程教育部重点实验室四川成都610065 四川大学建筑与环境学院四川成都610065

海南省是我国台风登陆数量最多的省份之一。台风不仅直接对房屋建筑造成严重破坏,还可能会造成海面上涨引发风暴潮灾害,房屋在两种耦合灾害下易造成更加严重的损失。为探究台风-风暴潮作用下房屋的物理脆弱性,对海南省遭受台风灾害最严... 详细信息

海南省是我国台风登陆数量最多的省份之一。台风不仅直接对房屋建筑造成严重破坏,还可能会造成海面上涨引发风暴潮灾害,房屋在两种耦合灾害下易造成更加严重的损失。为探究台风-风暴潮作用下房屋的物理脆弱性,对海南省遭受台风灾害最严重的东海岸村镇砌体房屋进行了调研。首先基于受灾房屋资料的分析,确定了砌体房屋的建造特征和主要的破坏模式,并以风速和潮水淹没深度表征灾害强度,随后基于力学性能分析了砌体房屋的台风物理脆弱性,基于蒙特卡洛模拟建立了台风与台风风暴潮灾害之间的内在关系,基于定额清单法建立了台风-台风风暴潮灾害作用下房屋经济损失的计算方法。结果表明,砌体房屋在台风-风暴潮灾害下屋盖和墙体破坏严重,其中台风经济损失占主要部分,台风-风暴潮经济脆弱性曲线呈两段屈服平台分布。通过该地区砌体民房物理脆弱性分析,旨在为沿海地区防灾减灾工作提供一定的参考。

关键词：台风风暴潮物理脆弱性经济脆弱性蒙特卡洛模拟砌体房屋