台风影响下鲗鱼涌站极值潮位非一致性分析

为研究全球变暖和人类活动大背景中台风影响下的多年一遇潮位设计值是否发生改变,本文针对鲗鱼涌站台风暴潮过程极值序列,对基于年极值数据的非一致性广义可加模型(Generalized additive models for location,scale and shape,GAMLSS)进行了改进,提出了非一致性条件下的泊松复合极值分布模型,并分别采用一致性设计值计算方法、期望超过次数(Expected number of exceedances,ENE)法、设计年限水平(Design life level,DLL)法、等可靠度(Equal reliability,ER)法和设计年限平均值(Average design life level,ADLL)法,计算了潮位设计值。研究表明,非一致方法计算的潮位设计值高于一致性方法计算的潮位设计值,且ER法和ADLL法适用性更广,可为海岸防灾减灾提供指导。

珠江口极值潮位趋势及变异分析——以灯笼山站为例

极值潮位是推求设计潮位的基础数据,掌握极值潮位的变化特征规律对沿海防潮工程设施建设具有重要意义。以灯笼山站1959—2017年的逐年实测极值潮位为研究对象,在极值潮位年内分布特征分析的基础上,进一步利用Mann-kendall趋势及突变检验方法分别探讨了极值潮位的趋势及变异情况。结果发现:①灯笼山站年最高潮位主要出现在5—11月,其中以7月最多;最低潮位主要集中在12月至次年3月,其中以1月最多;②年最高潮位整体呈显著上升趋势,并通过了99%的显著性水平检验,但未发生突变;③年最低潮位整体呈略微下降的趋势但并不显著,M-K突变检验表明序列在1980年与2010年发生了突变,可能是受人类活动影响所致。

极值潮位与增水持续时间的联合概率分析

台风造成的灾害是海洋结构物建设中需要考虑的重要因素之一。本文对东营市孤东采油厂附近海域1960年至2019年期间发生的31场台风进行模拟,抽取工程地点潮位序列,采用广义极值分布对极值潮位和增水的持续时间进行边缘分布拟合,采用Gumbel-Hougarrd copula函数构建了二者的联合分布。考虑风暴潮出现频次的影响,采用泊松复合极值分布开展概率分析。结果表明由此估计的联合重现期可以较好地反映风暴潮致灾程度,为沿海的防灾减灾和海洋结构物设计提供参考依据。

近31年中国近海潮位潮流数据库的建立及极值分析

基于CFSR、CFSv2再分析风场数据和Jelesnianski经验风场建立混合风场,利用TELEMAC2D平面二维潮流模型对中国沿海进行了31 a(1989—2019年)数值计算,将模型计算一般潮位过程和风暴潮过程与实测资料进行对比,结果显示潮汐潮流模拟值与实测值吻合较好。中国沿海不同重现期高潮位在东海和南海北部较高,由于风暴潮作用,越靠近海岸高潮位越高。高潮位极值较大区域主要分布在东海沿岸,尤其是台湾海峡较高,另外北部湾的高潮位极值也较大;低潮位较低区域也主要分布在东海沿岸,台湾海峡及北部湾低潮位较低。流速极值较大区域主要分布在黄海近岸、台湾海峡、琼州海峡和北部湾湾口。

大万山海洋站潮位变化及其极值与海面风的相关关系

采用直接平均和10年滑动平均法分析大万山海洋站多年的潮位变化规律。利用最小二乘法进行潮汐调和分析,总结大万山站的潮汐特征。绘制皮尔逊Ⅲ型曲线,分别探讨潮位极值对应的实测潮位与海面风的相关关系。结果发现:大万山站年平均海平面变化具有同期性,并总体呈震荡上升的趋势,潮汐呈现不正规半日潮的特征。

越南沿海潮汐性质分布及极值天文潮位

采用最小二乘法，先对越南从北至南的33个沿海验潮站的长期观测资料（最少是5年，最多是53年）进行潮汐调和分析得到各站的调和常数，再根据分潮O1、K1、H1的振幅值计算V=（Ho1＋Hk1）／HM2，然后结合各站的P值和实际观测资料，指出：越南北部沿岸潮汐性质为正规全日潮．潮汐振幅在2．5～4．5m范围内；越南中部沿岸潮汐性质较复杂，该海岸具有3种潮汐类型，潮汐振幅较小大概O．5～2．5m范围内：越南南部沿岸潮汐性质为不正规半日潮，潮汐振幅是3．0～4．0m左右；越南西南部沿岸潮汐性质为不正规日潮．潮汐振幅大慨是1．O～2．0m范围内。

基于混合分布的非一致性长江口潮位序列频率计算方法

针对长期以来全球气候变化和大范围人类活动影响导致的水文序列不满足一致性的问题,选用镇江、江阴、天生港和徐六泾4站作为长江口地区潮位代表站,对各站年极值潮位序列进行跳跃变异分析,采用模拟退火算法进行参数估计,得到基于混合分布的各站年极值潮位概率分布,推求出不同频率对应的设计潮位。基于混合分布对非一致序列进行频率分析,方法简便灵活,避免了序列修正或分解合成等转化步骤,克服了人工适线的不足,通过分布一致性检验,频率计算结果合理可靠。

西江感潮河道(马口—磨刀门)的潮波传播特征研究

基于2015—2017年梧州站逐日流量时间序列,应用一维、二维耦合数值模型,并考虑曼宁系数的洪枯季变化,模拟了西江感潮河道(马口—磨刀门)潮位的时空变化,研究了潮波从河口向河道上游传播过程中的潮波变形特征、潮位极值点的时空分布以及潮差的沿程衰减特征。结果表明,河道水位受径流影响有明显的洪枯季特征;日均水位呈现大小潮期间的半月周期变化,半月变化沿河道上溯逐渐增大,说明外海潮波以一种半月低频分潮的形式向河道上游传播;受径流影响,潮汐不对称特征越往上游越明显,涨潮历时和落潮历时的差异往上游递增。各个水文站的极值潮位受径流影响往上游呈递增趋势,且在外海潮汐的作用下多发生在大潮期间。河道内潮差从下游往上游呈递减趋势,季节差异显著,下游的灯笼山和三灶站有明显的半年周期特征。

浦阳江湄池站潮水位变异性分析

掌握极值潮位的变化规律对潮水应用和防灾减灾意义重大。以湄池站1952-2018年长系列极值潮位为研究对象,分析其年内分布特征,利用Mann-kendall趋势及突变检验方法探讨了极值潮位的变化趋势和变异情况。结果发现:年最高潮位呈显著上升趋势,在1968年发生突变;年最低潮位呈不显著下降趋势,在1987年发生突变。