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乐清湾潮波变形特点及其数值模拟分析

姜大荣  
【摘要】:利用乐清湾8个潮位站半个月的观测资料及11条垂线两个航次的实测海流资料,采用调和分析、准调和分析方法,从潮差、涨落潮历时的变化,M_2、M_4、M_6沿湾振幅、迟角的变化等方面分析了乐清湾的潮汐特征;以及从潮流历时、涨落潮平均流速变化,分潮流M_2、M_4、M_6北方向、东方向上的调和常数,潮流运动性质、运动形式、余流的变化等方面分析了乐清湾的潮流特征。 从潮汐的变化来看,潮差沿湾逐渐增加,平均潮差在大门岛为4.13米,到东山头增加到4.60米。涨潮历时稍大于落潮历时,且向湾顶涨落潮历时差逐渐增大,涨落潮历时差从洞头的4分钟,到东山头增大为15分钟。M_2分潮振幅从湾口到湾顶缓慢增加,从湾口的2.米到湾顶增加到2.2米;M_4振幅增加了近10倍,湾口大门岛M_4振幅不到1厘米,湾顶的东山头M_4振幅增加到9厘米,并从乐清湾的地学形态为湾内存在M_4分潮的共振提供了证据。对潮位的FFT(傅立叶分析)的结果发现,湾内涨落潮历时不等和非线性而产生的倍潮有关。倍潮中1/4日分潮的作用较大,湾内的1/4日分潮是造成了涨、落潮历时的变化和涨落流速的不等主要原因,236≤2g_(M2)-g_(M4)≤328说明湾内一直是涨潮历时大于落潮历时。通过对湾内的谐振潮分析,解释了平均潮差向岸逐渐增加。 从潮流在湾内变化来看,湾内涨潮平均流速小于落潮平均流速。湾内垂线呈现为涨潮历时长于落潮流历时的特征。潮流的调和分析后,M_2分潮流在整个水域中占主导地位,在湾内至湾顶,M_2分潮流逐渐增强。日潮群中的几个主要分潮流在海湾中的流动都较弱,在海湾中的变化规律也并不十分明显。湾口、湾内的各个测点M_2、S_2分潮的椭圆旋转率F<0.3,具有明显的往复流的性质,且各垂线的主流向与水下地形等深线的走向基本一致,湾口的旋转性要比湾内稍微强一些。 浅海分潮流的作用较大,乐清湾潮流性质属非正规半日浅海潮流。因为海底摩擦作用的结果,全日潮、半日潮的最大流速,均是从表层到底层依次递减,底层流速最小。分潮流从表层到底层最大流速的方向变化不大,基本可以认为是不


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