文档介绍：钱塘江杭州湾风暴潮溢流模型研究朱军政,于普兵,唐子文(浙江省水利河口研究院,杭州310020) 摘要:钱塘江河口和杭州湾是我国著名的大潮差区,在台风影响期间,若天文大潮与台风增水叠加形成的特高潮位,一旦超过沿海堤防高程将出现海水漫溢, 危及堤防后面保护区的人口和财产安全。本项研究建立了钱塘江河口和杭州湾风暴潮溢流模型,以提高钱塘江河口和杭州湾在风暴潮出现溢流时风暴潮潮位的预报水平,为防御台风暴潮,实现科学决策,提供技术支持,为浙江省的减灾防灾事业和经济社会的可持续发展提供技术保障,满足全社会日益提高的安全保障需求。关键词:溢流;漫滩;模型前言风暴潮是指由于强烈的大气扰动——如强风和气压骤变所招致的海面异常升高的现象。它结合通常的天文潮,特别是若恰好赶上了高潮阶段,则往往会使其影响所及的海域水位暴涨,甚至海水浸溢内陆,酿成巨灾。据统计,在世界大洋上每年大约发生80至100个风暴。其中,西北太平洋约占总数的38%。在西太平洋沿海国家中,我国是受台风袭击最多的国家,每年约有20个台风严重影响我国近海,酿成灾害。而浙江省沿海位于我国海岸之中段,面邻东海,是台风活动频繁的区域,沿岸地理条件十分有利于风暴潮波幅的增大,诱发风暴潮灾,是风暴潮灾害的重灾区。台风灾害以其突发性强、危害程度重、影响范围广和灾害链长而成为浙江的主要自然灾害之一。台风的破坏力主要表现在强风、暴雨和风暴潮三个方面,其中造***员伤亡和财产损失最严重的是风暴潮引起的灾害,如“5612”号台风、“9417”号台风、“971 1”号台风。近年来台风灾害有日趋严重的趋势,随着经济发展、人口增加,一次强风暴潮灾害造成的损失也越来越大。由于浙江沿海潮差大,尤其是钱塘江河口和杭州湾是全国大潮差区,在台风影响期间,若天文大潮与台风增水叠加形成的特高潮位一旦超过沿海堤防高程,将出现海水漫溢,危及堤防后面保护区的人口和财产安全,同时风暴潮潮位由于堤防漫顶潮高会有所下降,与原来的风暴潮预报值有所偏差。钱塘江河口两岸和杭州湾地区,人口稠密、生产要素高度聚集,经济发达,是浙江重要的经济产业带,也是浙江省沿海典型的大潮差地区,是容易出现风暴潮溢流的地区。选取钱塘江河口和杭州湾研究风暴潮溢流现象有着代表意义。本项研究建立了钱塘江河口和杭州湾风暴潮溢流模型,以提高钱 50 塘江河口和杭州湾在风暴潮出现溢流时风暴潮潮位的预报水平,为防御台风暴潮,实现科学决策,提供技术支持,为浙江省的减灾防灾事业和经济社会的可持续发展提供技术保障,满足全社会日益提高的安全保障需求。 2风暴潮溢流模型从国内外风暴潮的研究现状看,主要集中在风暴潮的数值模式和预报研究,再进一步是天文潮和风暴潮的非线性相互作用的研究。对风暴潮溢流模型尚未见有关报道,风暴潮漫滩模型和风暴潮溢流模型有较大差别,在于风暴潮漫滩是在地形变化比较平缓的海岸出现, 而风暴潮溢流是由海岸上建有堤防引起,堤防造成海岸存在一条又长又窄地形高程变化,这种窄长的地形高程变化给风暴潮溢流模型增加了难度。本项研究选用二维浅水方程建立钱塘江河口地区和杭州湾的风暴潮溢流模型。数学模型的控制方程包括一个连续性方程和二个动量方程,基本方程为堕+业+o_q:0. a菇 ay 0a1。9+立cgxf\芷h K/0\p危_q.)+g危丝Ox一伪一∥K+gP盈C2h2 = 害+C“x(h)+旦Oyf、￡h 1