上海临港新城三维风暴潮业务化预报系统建立及应用

摘要

风暴潮灾害居各类海洋灾害之首，世界上绝大多数因强天气系统引起的特大海岸灾害都是由风暴潮造成的。临港新城位于上海东南端，依托洋山国际深水港、浦东国际航空港的区位优势，是上海国际航运中心建设的重要组成部分和核心功能区，在上海新一轮发展中具有举足轻重的地位与作用，也是未来上海中心城区的重要辅城。临港新城每年都要遭受台风的袭击，所引起的风暴潮灾害给沿海地区造成不同程度的损失。
　　（1）本文通过对1949～2008年严重影响上海的68次强风暴潮过程分析，从风暴潮灾害的年际分布，发源地分布，影响时间和影响路径四个方面对影响临港新城及其临近海域的潮灾规律进行分析：①上海沿海风暴潮灾害出现的频率、强度和经济损失都呈上升趋势；②严重影响上海沿海杭州湾地区的热带气旋源地主要分布在7~20°N，122~165°E的范围内，在该范围内又以关岛附近洋面区域为主；③影响上海沿海杭州湾地区的强风暴潮过程主要发生在8月和9月，当与天文大潮叠加时造成灾害最严重；④影响上海沿海杭州湾地区的强风暴潮过程，主要以沪、浙登陆型台风和海上中、西转向型台风为主。（2）本文通过收集整理临港新城及邻近海域内近30年的历史风暴潮过程及海洋站长期连续的潮位观测资料，分析了临港新城及其邻近海域潮汐特征分析及高潮位重现期计算。对临港新城及其邻近海域的潮汐特征和海平面变化规律进行统计分析，并计算了理论最高潮位和高潮位重现期：临港新城及其邻近海域为规则的半日潮；其理论可能最高潮位为475cm（吴淞基面）；50年一遇的高潮位为566cm（吴淞基面），其余重现期高潮位具体见正文；设计高水位为438cm；设计低水位为-11cm（吴淞基面）。（3）建立了基于FVCOM的三维风暴潮数值模式，在业务化的风暴潮数值预测模型中考虑天文潮对风潮增水的影响，更真实的刻画了风暴增水的物理过程；并利用该模式对历史台风案例进行了后报检验，水位相对误差在15％以内，及后报精度可达85%。建立的基于FVCOM的三维风暴潮数值模式，通过后报检验和业务化试运行。可为临港新城及其邻近海域的风暴潮预警报提供数值参考，为防灾减灾决策部门提供技术支持。

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第一章 前言

1.1 研究目的及意义

1.2 国内外研究进展综述

1.3 研究目标和内容

1.4 关键技术与创新之处

第二章 临港新城堤防情况介绍

2.1 临港新城地形高程特征

2.2 临港新城堤防建设情况

2.3 水准关系

第三章 临港新城邻近海域潮汐特性分析及高潮位重现期分析

3.1 潮汐性质

3.2 潮汐特性

3.3 海平面变化

3.4 高潮位重现期

第四章 临港新城风暴潮灾害历史灾情及其发生规律分析

4.1 临港新城风暴潮概况

4.2 风暴潮灾情概况

4.3 临港新城沿海风暴潮灾害发生规律分析

第五章 基于 FVCOM 的三维风暴潮数值模式建立

5.1 数值模式简介

5.2 模式修改

5.3 计算区域和网格

5.4 模式设置

5.5 天文潮模拟与检验

第六章 典型台风风暴潮案例后报

6.1 台风选取与分类

6.2 典型台风风暴潮后报与检验

6.3 结果统计

第七章 波浪对风暴潮影响初探

7.1 波浪模型

7.2 波浪模型系统验证

7.3 波浪对风暴潮影响初步分析

7.4 结论

第八章 结论

参考文献

致谢

个人简历

在学期间发表的学术论文与研究成果