变化环境下的钱塘江河口潮位特性及其影响因素

利用钱塘江河口沿程的闸口、七堡、仓前、盐官、澉浦和乍浦等7个潮位站的实测资料,分析了1953～2007年各站年最高潮位、年平均高潮位、年平均低潮位的不同变化特性,并对主要的影响因素进行了分析。线性拟合结果表明,自20世纪50年代以来,钱塘江河口沿程各潮位站年最高潮位抬升幅度达0.57～1.05m,其中七堡站年最高潮位抬升值最大;年最高潮位显著抬升的时间主要发生在20世纪90年代后,该时段年最高潮位抬升值占年最高潮位总抬升值的70.5%～92.6%,极值潮位出现频率显著增加。分析表明,1990年后钱塘江围垦面积仅占总围垦面积的21.6%,因此河口围垦不是造成年最高潮位抬升的唯一因素,而影响浙江的台风频次增多及围垦造成的潮波反射加剧是造成高潮位抬升的主要原因。钱塘江河口年平均高潮位的沿程变化出现趋势性的抬升现象,各站年平均高潮位抬高幅度接近,为0.43～0.49m,但不同潮位站因与围垦河段的相对位置不同,年平均高潮位抬升的历史过程存在明显差异。河口下游段的澉浦、乍浦站年平均高潮位呈现单一的抬升趋势,且与河口逐年累计围垦面积存在很好的相关关系(相关系数大于0.95);而河口上游段的闸口—盐官河段则以1970年为界,年平均高潮位明显有两次抬升过程,受围涂进程影响的机制比较复杂。钱塘江河口年平均低潮位多年来维持在一个相对稳定的水平上,但沿程年际间平均低潮位的变化却不相同。河口上游段的潮位站受径流丰枯及其引起的江道冲淤影响,年平均低潮位年代际呈现出波动的特性;澉浦以下的潮位站年平均低潮位受潮汐控制为主,年代际变化幅度甚微。钱塘江河口不同河段因受径流、潮流、治江围垦等因素的影响程度不同,其潮位特征值沿程的变化特点也不同,需要在河口工程设计、防洪减灾与河口治理等方面引起重视。

长江口潮位非一致性及对水文设计的影响研究

采用Mann-Kendall检验和Spearman秩次相关检验等非参数统计检验方法分析了1950—2009年长江镇江和江阴站潮位的变化趋势。分析结果表明:镇江站年最高、最低潮位均存在显著的抬升趋势,年平均潮位也呈现不明显的上升趋势;江阴站除年最高潮位存在明显抬升外,年平均和年最低潮位的变化趋势均不显著。利用滑动t检验、滑动秩和检验以及Pettitt检验法对潮位时间序列进行突变检测,3种突变检测结果基本一致:镇江站年最高和年平均潮位均在1979年发生最强突变,年最低潮位在1987年发生变异;江阴站年最高潮位亦在1979年发生突变,但年平均和年最低潮位均未发生显著变异。以上述2站的年最高潮位序列为例,初步分析了潮位非一致变化的原因,潮位的这种非一致变化增加了水文频率分析的难度,并降低了水文设计值的防洪标准。

钱塘江年极值高潮位的灰色拓扑预测

[目的]为了研究钱塘江年极值高潮位的预测难题,提高预测的精度。[方法]以钱塘江澉浦水文站为例,根据澉浦水文站1951~2002年极值高潮位的时间序列进行特征分析,选取一组阈值,建立对应阈值下时间序列的GM（1,1）模型群,经过后验差和小误差概率方法检验后,对未来的年极值高潮位进行预测。利用2003~2014年极值高潮位对模型的预测结果进行检验,最后对2015~2021年极值高潮位进行预测。[结果]该模型预测值与实测值相吻合,具有较高的精度。[结论]该研究可为相关部门的潮灾准确预报提供一定的理论依据。

灰色马尔可夫模型及其在年最高潮位预报中的应用

在灰色系统的基础上提出了精度较高的灰色马尔可夫预报模型,作为一种非线性系统分析的模型,并对北海港年最高潮位进行预报分析.从模拟效果分析,计算值与实际值大体吻合,该模型可应用于工程实际.