杭州湾及舟山海域可能最大台风风暴潮增水的数值研究

doi:10.11988/ckyyb.20221606

长江科学院院报 ›› 2024, Vol. 41 ›› Issue (5): 72-78.DOI: 10.11988/ckyyb.20221606

杭州湾及舟山海域可能最大台风风暴潮增水的数值研究

楚栋栋¹, 李梦雨¹, 车助镁², 元媛¹, 栾华龙¹, 张继才³

1.长江科学院河流研究所,武汉 430010;
2.浙江省自然资源厅海洋监测预报中心,杭州 310000;
3.华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海 200241

收稿日期:2022-11-25 修回日期:2023-04-03 出版日期:2024-05-01 发布日期:2024-05-07
通讯作者: 张继才(1981-),男,山东莱芜人,研究员,博士,主要研究方向为数据同化和近海动力。E-mail: jicai_zhang@163.com
作者简介:楚栋栋(1992-),男,安徽亳州人,工程师,博士,主要研究方向为风暴潮数值模拟。E-mail: chudd@mail.crsri.cn
基金资助:
国家重点研发计划项目(2019YFC1510704);国家重点研发计划重点专项(2017YFA0604100);国家自然科学基金项目(41876086);中央级公益性科研院所基本科研业务费项目(CKSF2023293/HL,CKSF2021530/HL);国家自然科学基金长江水科学研究联合基金项目(U2040202);中国博士后面上基金项目(2021M700540)

Numerical Study on Possible Maximum Storm Surge over Hangzhou Bay and Zhoushan Archipelago

CHU Dong-dong¹, LI Meng-yu¹, CHE Zhu-mei², YUAN Yuan¹, LUAN Hua-long¹, ZHANG Ji-cai³

1. River Department, Changjiang River Scientific Research Institute, Wuhan 430010, China;
2. Marine Monitoring and Forecasting Center, Department of Natural Resources of Zhejiang Province, Hangzhou 310000, China;
3. State Key Laboratory of Estuarine and Coastal Research, East China Normal University, Shanghai 200241, China

Received:2022-11-25 Revised:2023-04-03 Published:2024-05-01 Online:2024-05-07

摘要/Abstract

摘要： 基于有限体积海洋模型(FVCOM)构建了一个覆盖中国渤海、黄海和东海的高分辨率风暴潮模型,模拟了1509号台风“灿鸿”引发的风暴潮事件,风暴潮水位模拟结果与实测数据吻合良好。基于最佳台风路径集数据集提供的风场和气压数据,建立了中国近海台风最大风速和最低中心气压的线性回归联系,相关系数达到0.96。在此基础上,以可能最大热带气旋参数为基础,构造了多种假想台风路径,计算了杭州湾和舟山海域的可能最大风暴潮增水。结果表明,沿垂直于海岸线方向登陆的台风在杭州湾和舟山海域引起的风暴潮增水极值最高。杭州湾湾顶可能最大风暴潮水位达8.76 m,舟山海域可能最大风暴潮水位达2.62 m。结果可为杭州湾和舟山海域海洋工程的风险评估和防灾减灾提供参考。

关键词: 风暴潮, FVCOM, 可能最大风暴潮增水, 数值模型, 杭州湾, 舟山海域

Abstract: A high-resolution storm surge model encompassing the Bohai Sea, Yellow Sea, and East China Sea is developed based on the Finite Volume Community Ocean Model (FVCOM) to simulate and hindcast the storm surges induced by Typhoon Chan-hom. The model’s surge predictions align closely with observed tidal gauge data. Based on the International Best Track Archive for Climate Stewardship (IBTrACS) datasets, a linear regression is established between typhoons’ maximum wind speeds and their minimum central pressures along China’s coast, achieving a correlation coefficient of 0.96. On this basis, a variety of hypothetical typhoon paths are constructed based on the maximum wind intensity model to calculate the possible maximum storm surges (PMSS) in the Hangzhou Bay and Zhoushan Archipelago. Our findings indicate that typhoons landing perpendicular to the coastline yield the highest surge elevations, peaking at 8.76 m in Hangzhou Bay and 2.62 m in the Zhoushan Archipelago. This research offers valuable insights for the risk assessment and disaster prevention and mitigation for marine engineering projects in the Hangzhou Bay and Zhoushan Archipelago areas.

Key words: storm surge, FVCOM, possible maximum storm surge, numerical model, Hangzhou Bay, Zhoushan Archipelago

中图分类号:

P751

楚栋栋, 李梦雨, 车助镁, 元媛, 栾华龙, 张继才. 杭州湾及舟山海域可能最大台风风暴潮增水的数值研究[J]. 长江科学院院报, 2024, 41(5): 72-78.

CHU Dong-dong, LI Meng-yu, CHE Zhu-mei, YUAN Yuan, LUAN Hua-long, ZHANG Ji-cai. Numerical Study on Possible Maximum Storm Surge over Hangzhou Bay and Zhoushan Archipelago[J]. Journal of Yangtze River Scientific Research Institute, 2024, 41(5): 72-78.

[1]	朱天依, 王欢, 胥瑞晨. 长三角“水乡客厅”水体透明度数值模型构建[J]. 长江科学院院报, 2024, 41(5): 51-58.
[2]	曹芙波, 杨珍, 王晨霞, 王高峰, 刘涛, 王晓云, 李晓莉. 不同取代率下钢渣混凝土力学特性及耐久性研究[J]. 长江科学院院报, 2024, 41(2): 181-187.
[3]	楚栋栋, 覃悦, 李梦雨, 王敏, 曾鑫, 元媛, 车助镁, 张继才. 1950—2003年中国近海历史风暴潮增水时空特征[J]. 长江科学院院报, 2024, 41(11): 88-94.
[4]	刘亦伦, 李志威, 谭岚, 陈帮, 王赞成, 姜英豪. 熊家洲新汊道对七弓岭弯道水动力调整的影响[J]. 长江科学院院报, 2022, 39(3): 8-12.
[5]	江冠, 冯忠居, 赵瑞欣, 王富春, 王政斌, 张正旭. 高边坡预应力锚索特征荷载现场试验研究[J]. 长江科学院院报, 2022, 39(1): 100-106.
[6]	贾攀, 佘成学. 水泥基材料接触溶蚀的三维有限元数值模拟[J]. 长江科学院院报, 2019, 36(11): 132-139.
[7]	魏海云，许小杰，李红文，汤明礼，赵震波. 浙江典型海塘实时安全监测分析[J]. 长江科学院院报, 2017, 34(6): 51-55.
[8]	姜治兵, 陆虹, 杨青远. 海水经船闸入侵淡水运河的三维数值模拟[J]. 长江科学院院报, 2016, 33(2): 52-56.
[9]	陈甫源，周光明，穆锦斌，倪勇强，谢东风. 杭州湾滩涂管理的区划方法与应用[J]. 长江科学院院报, 2014, 31(9): 6-10.
[10]	吴锐,刘文远,王耀忠,吴曼,沈飞军. 某过江隧道南线工程降水方案研究[J]. 长江科学院院报, 2013, 30(10): 77-80.
[11]	冯兆洋, 张辉, 董少刚. 垃圾填埋场渗滤液地下迁移的数值模拟及其模型参数的敏感性分析[J]. 长江科学院院报, 2011, 28(12): 107-111.

杭州湾及舟山海域可能最大台风风暴潮增水的数值研究

Numerical Study on Possible Maximum Storm Surge over Hangzhou Bay and Zhoushan Archipelago

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

相关文章 11

编辑推荐

Metrics

本文评价