21世纪中叶天津沿海地区极端高水位趋势预测

据统计,天津沿海地区50年一遇的风暴潮极端增水水位为+4.092m,开展控沉工作后的地面下沉速率约为15mm/a,目前沿岸海挡顶面高程一般为+4.332m。参考孟加拉湾、伦敦、汉堡等沿海地区在2050年海平面上升(取较今高约0.2m的推测值)背景下的极端增水趋势预测(增加0.5m),推测天津沿海地区2050年的极端高水位将增加到+4.792m(4.092m+0.2m+0.5m),现有海挡顶面高程将下沉至+3.687m(以2007年为起算年份)。2050年极端高水位将比届时的海挡顶面高1.105m,由此将加重风暴潮水漫溢致灾的危险。如果再考虑波浪叠加、河口效应、极端海面上升等不确定因素的影响,危险将更加严重。

海平面上升引发的极端高水位的频率风险评估模型及其应用——以宁波为例

海平面上升是全球变化研究的热点,海平面上升引发的极端高水位事件将严重威胁沿海城市的经济发展和社会生活。因此在当前气候变化背景下,开展极端高水位事件的风险评估显得尤为重要和迫切。对此引入频率风险思想,从极端高水位事件发生的频率、强度和造成的后果等角度构建了频率风险的概念模型和评价指标体系,建立了基于耿贝尔极值法、灰色Verhulst模型和Arc GIS平台的极端高水位频率风险评估模型;以浙江省宁波市为例,进行了气候变化情景下不同极端高水位发生频率对我国沿海城市遭受经济损失的风险评估实验。结果表明,基于国内外众多学者对我国极端高水位预估情景,2050年极端高水位事件的发生频率预期将远大于当前,沿海城市岸堤的防范能力较之目前将有大幅度的降低;并给出了不同强度的极端高水位事件对宁波市构成潜在威胁和经济损失风险的定量评估。

气候变化时港口极端高水位重现期的预测分析

以IPCC第五次评估报告发布的气候情景RCP2.6为背景,利用浙江乍浦1954—2012年的最高潮位数据建立灰色均生函数模型,对乍浦未来几十年的最高水位进行预测,通过耿贝尔曲线法计算海平面上升不同情况下的极端高水位的重现期.结果表明:灰色均生函数模型在极端高水位的模拟和预测方面具有较高的精度,但其对极值的预测略有欠缺,更适用于平均态的预测;随着气候的变化,极端高水位的重现期发生明显变化,二三十年后原百年一遇的极端高水位可能变为二三十年左右一遇.

海平面上升对沿海工程顶面高程确定的影响

随着海平面的上升,沿海地区的年最高水位的极值及重现期已发生变化,对沿海工程顶面高程的确定产生了重大影响。以吴淞为例,以码头顶面高程为研究对象,用纯经验曲线法计算重现期;并根据IPCC第5次评估报告假定情景下的海平面上升情况,计算各情景下港口码头顶面高程的变化。结果表明海平面上升对码头顶面高程确定的影响非常明显,对顶面高程较低的码头的影响尤为显著。

海上风电升压站平台高程确定标准的合理性研究

为保证海上风电升压电站建设的经济合理与安全可靠,合理确定海上风电升压电站平台高程十分必要。文中从波浪与潮位的遭遇组合、最大波高取值与现行相关标准的比较、最大波峰高度计算的合理性等方面,全面分析了确定海上风电升压站平台高程各组成项取值标准的合理性,研究认为现行标准明显偏高。建议海上升压站平台底部高程按“100年一遇极端高水位+重现期50年波列累积频率1%的最大波峰高度+安全超高”确定。结合工程实例计算分析,按本文建议可使海上升压站平台高程明显降低,从而节省工程造价,还可减轻升压站工程对周边风机的遮蔽影响,以达到多发电量的效果。

不同路径台风作用下长江下游沿线风暴增水分布研究

长江口受台风影响严重,台风风暴潮、上游洪峰及天文大潮相遇将致使长江下游至长江口水位暴涨,对沿岸至河口的防汛安全构成严重威胁。基于ADCIRC模型构建东中国海至长江口风暴潮数学模型,模拟9711号台风和0012号台风两场典型台风水位过程。以典型台风为基础构成多种台风路径,分析不同登陆位置和走向对长江沿线风暴增水影响。研究大洪水、不同路径台风、天文大潮共同影响下长江下游沿线风暴增水分布规律。结果表明:登陆位置处于长江口南侧情况下长江河道沿线增水大于正面登陆长江口和北侧登陆型台风;平行于长江河道方向移动的台风造成沿线增水大于斜向穿越长江口的台风,不同台风走向对于风暴增水影响程度小于登陆位置;台风风暴潮、上游洪峰及天文大潮“三碰头”情形下长江沿线增水分布呈单峰型,从大通至江阴不断增大,江阴至中浚维持高位,中浚至口外迅速减小。

海上风电及潮汐电站海洋水文设计浅析

海洋水文为海洋工程规划、设计、施工、管理、运行、决策提供水文依据。海洋水文设计有关参数影响到建筑物类型的选择和结构计算,也影响工程的安全、运行、投资和效益。结合海上风电及潮汐电站水文设计方面的实践,对有关水文设计内涵和水文设计参数对工程的影响,以及设计需要注意的问题进行了分析和总结。