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宁德沿海风暴潮特征及数值模拟研究

王庆业  
【摘要】:宁德地处福建省东部沿海,是我国台风暴潮灾害最严重的岸段和重灾区之一。 本文首先对风暴潮灾的成灾机制进行了简要分析,认为宁德沿海受热带气旋、温带气旋以及寒潮或冷空气的影响,均有可能形成风暴潮灾害,最主要的风暴潮灾害由热带气旋所引起,但受冷空气和热带气旋共同影响,宁德沿海也易形成风暴潮灾害。本文还对建国以来宁德沿海具有代表性的风暴潮灾如6614、6911、9216、9608、0608、0908号等台风过程和风暴潮灾害情况进行了回顾。 然后统计分析宁德沿海代表站三沙验潮站1959~2009年的验潮资料,结合宁德受灾实际,将宁德沿海风暴增水强度分为5个等级,通过频率分布的统计分析,本文划分的风暴潮增水强度等级更能适应宁德沿海,对宁德防灾减灾建设和防潮抗台规划更具有指导意义。对于正面登陆我国东南沿海的典型台风,因台风路径不同,宁德沿海所处台风的区域有所不同,有着不同的风暴潮特征。本文将影响宁德沿海较为严重的台风路径分为三类:一是绕过台湾岛北端,登陆浙江南部地区的台风,二是穿过或靠近台湾岛北部,正面登陆闽东北地区的台风,三是穿过台湾岛或从台湾岛南侧进入台湾海峡,并登陆闽中、闽南地区的台风,并对各类路径的风暴潮特征进行了分析。本文还进行了多年一遇风暴增水的推算,这对沿岸工程建设将有一定的帮助。 最后,由于国内外针对宁德沿海风暴潮特征的研究较少,也缺少相适应的风暴潮数值模式,传统的风暴潮灾害预警报方法已较难适应宁德沿海工程建设和经济发展的需求,因此本文基于FVCOM数值模式,建立了适用于宁德海域的三维风暴潮数值模型,其中台风气压场采用高桥公式和藤田公式嵌套的方法,台风风场则通过台风梯度风和移行风场两个矢量场叠加,并考虑台风移行产生的风场以及梯度风到海面风的订正。通过对7123、0713、0716号等多个台风过程的数值模拟验证,此模型能够较好地模拟出宁德海域的天文潮、台风风暴潮增水过程。


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