BP神经网络在吴淞口潮位短期预报中的应用

结合潮汐数据的规律性,利用人工神经网络建立吴淞口逐时潮位之间的非线性关系,从而对昊淞口潮位进行短期预报。实例证明,非风暴潮期间,这种方法的预报精度符合水文情报预报标准,6h以内的预报精度较高。     

鸭绿江口冰凌预报探究

文章介绍了鸭绿江口潮汐情况,描述了冰凌遇到潮汐后的危害。依据历史冰凌资料和同期气温、流量和潮汐资料,采用统计学规律分析形成冰凌的条件,并对未来冰凌危害做出预报预警。冬季江口在潮汐的作用下,冰凌对两岸的岸堤建筑和船只码头的破坏是十分巨大的,研究冰凌形成条件,对防范此危害具有重要意义。     

滨州市沿海潮汐规律与灾害分析

1前言滨州沿海位于渤海湾的西南岸末端,是风暴潮的多发区和严重区。根据埕口站51年实测潮位资料,对滨州沿海潮汐进行了系统分析和研究,以期对今后黄河三角洲沿海风暴潮预报和防治潮害有所裨益。2风暴潮灾害概述滨州沿海位于渤海湾西南岸,其灾害多发生在盛夏台风活动季节和春秋过渡季节。在春秋季,我国渤海和黄海北部是冷暖空气频繁交汇的地方,冬季频繁受冷空气和寒潮大风袭击。据统计,1954～2004年,滨州埕口站共出现50cm以上的风暴潮增水3351d,平均每年66d;出现100cm以上的温带风暴潮增水453d,平均每年8.9d。埕口1～12月均出现4.69m以上高潮…     

渤海湾沿岸高低潮出现时分简易预测方法

根据渤海湾高低潮出现的规律,用公式法推算渤海湾沿岸任意日(阴历日期)高低潮出现时分,为进一步研究天文潮、风暴潮预报提出了理论基础,并且对加强天文潮汐观测研究提出对策与建议。     

长江河口动力与风暴潮相互作用研究

长江口是我国最大的河口,风暴潮是本地区最严重的自然灾害之一.本文分析了本地区风暴潮发生的特点,建立了中尺度气象模式驱动下长江感潮河段河口海岸风暴潮预报数学模型,分析了风暴潮与长江河口动力的相互作用.结果表明,长江河口地区受风暴潮作用特别明显,河口风暴潮最大增水在江阴与徐六泾之间,其位置受上游径流和河口潮汐的影响而摆动;并指出了长江口天文潮、风暴潮与长江洪水作用的一般规律,预测了长江口风暴潮作用下的洪水位.     

鸭绿江感潮河段行洪能力分析及预报方法研究

文章通过对丹东站潮汐、洪水规律变化研究,开展丹东站洪潮过水能力分析及洪潮共同作用下的鸭绿江潮水位变化研究,分析高低潮位与洪水的不同叠加过程,探求洪潮共同作用下的丹东站潮位预报,形成简单准确的预报方案,对丹东城区防洪安全及航道通行安全具有重要意义。     

渤海湾埕口站风暴潮分析及预报方案编制

本文根据渤海湾埕口站1954年～1987年实测资料,分析了风暴潮的成因;建立了风速与增水和天文潮与风暴潮出现时间的关系;根据埕口站风暴潮变化规律,编制了埕口站风暴潮预报方案,填补了滨州市风暴潮预报的空白,为防灾、抗灾、减灾提供了科学依据。     

受径流影响下的感潮河段洪水预报新方法研究

丹东潮位站位于鸭绿江下游,控制河段水流型态较为复杂,其潮位既受自上而下的天然径流控制,又受自下而上的潮汐顶托影响。文中依据历史实测系列资料,综合考虑上游不同来水、下游不同潮汐变化期等影响因素,采用两种方法进行丹东站洪峰水位预报,潮水位预报精度得到了明显的提高,能及时准确提前预报出丹东站不同洪水情况下的潮(洪)水位,为丹东地区防汛、抗灾、减灾等提供技术支撑。     

基于LSTM-GM神经网络模型的风暴潮增水预报方法

为充分挖掘风暴潮增水的时序关联特性,提高风暴潮增水的预报精度,综合考虑台风因素、气象要素和天文潮因素对风暴潮增水的影响,结合长短期记忆(LSTM)神经网络和灰色模型(GM)的优势,提出基于LSTM-GM神经网络模型的风暴潮增水预报方法。利用该方法采用12场历史台风数据对小清河入海口风暴潮增水进行模拟预报,并将预报结果与LSTM神经网络、BP神经网络的预报结果进行对比。结果表明：相较于LSTM神经网络和BP神经网络,LSTM-GM神经网络模型的纳什效率系数分别提高了6.5%和11.4%,均方根误差分别降低了70.6%和72.2%,平均相对误差分别降低了50%和69.2%;LSTM-GM神经网络模型可有效处理风暴潮增水与各影响因素间的非线性关系,提高风暴潮增水预报的精度。     

基于ADCIRC的广州市风暴潮精细化预报模型的建立与验证

构建基于ADCIRC的广州市风暴潮精细化预报模型,同时考虑上游来水、天文潮、风暴潮共同影响,以上游来水及外海潮位预报作为上下边界输入,采用Jelesnianski台风模型驱动,利用不规则三角网格模拟岸线地形变化,分别与珠江口附近城市的6个代表潮位站的天文潮及"山竹""天鸽"台风影响期间广州市6个潮位站实测水位验证对比。结果显示:模型预报的精细化程度高可达到百米级;潮位站天文潮拟合最大平均绝对误差小于13 cm; 2场台风的风暴潮的增水过程、最高水位值和出现时间均拟合较好;表明该模型基本可以反映出珠江口沿岸天文潮状况及风暴潮的增水过程,可为广州市风暴潮精细化预警预报工作提供参考。     

2000—2022年严重影响珠江口的台风暴潮增水规律分析

台风暴潮严重影响社会经济发展,近年来在珠江口呈愈发严重的趋势。结合珠江口风暴潮特点定义了严重影响的风暴潮等级,筛选2000—2022年严重影响珠江口的热带气旋,对时空分布、路径、结构、极端风暴潮等特性进行分析,结果表明：(1)严重影响珠江口的台风暴潮每年发生0～2次,7—9月尤其是8、9月为珠江口防台关键期;(2)珠江口风暴潮遭遇天文潮概率具有一定随机性;(3)西北或西北偏西方向路径行进,珠江口以西、尤其是珠海至茂名一带登陆、登陆时中心风力达12级或以上的台风最易给珠江口带来严重风暴潮;(4)珠江口以西登陆的12级或以上的台风,登陆点距珠江口近的,即使风圈结构较小,也易导致严重风暴潮,但登陆点距离更远的,若风圈很大,同样会导致严重风暴潮;(5)珠江口极端风暴潮强度呈增强趋势,台风结构和路径特点存在一些共性和差异,其风暴潮增水过程特点其结构路径变化特点相一致,上游来水、天文潮状态和遭遇降雨情况均会影响风暴潮上溯过程。研究成果可为珠江口未来的风暴潮预报及防御工作提供借鉴。     

潮汐河口闸下风暴潮特征模拟

潮汐河口闸下风暴潮水位对于河道防洪排水至关重要。以苏北里下河主要入海通道射阳河、黄沙河、新洋河和斗龙河等建闸河口为例,采用模型嵌套的方法,以平面二维数学模型模拟了里下河地区“9711”台风风暴潮期间闸下河段的潮汐水流和风暴潮运动过程,研究了闸下风暴潮水位相对河口风暴潮水位的变化特征。模拟结果显示,底摩擦、浅水变形、边界反射等相互作用影响,闸下风暴潮水位和潮汐水位存在一致的变化特性,即高潮位抬升,低潮位下降,潮差(增水)增加;涨潮历时缩短,落潮历时延长;风暴潮水位的变化幅度大于同时期的潮汐水位,风暴潮过程对于闸下排水具有显著影响。在与闸顶高程一致的上游水位条件下,相比天文潮过程,“9711”风暴潮过程可减少闸门过流流量的20%~25%。     

中国河口海岸风暴潮及海洋动力三维数值预报模型(CHINACOAST)研究Ⅱ:模型验证与应用

简述了在我国珠江口应用实测潮位过程、海表温度以及冬、夏季盐度分布资料对模型的验证与参数率定。在此基础上应用中国河口海岸风暴潮及海洋动力三维数值预报模型(CHINACOAST),对我国沿海冬季东北季风作用下的环流进行了模拟计算,并对环流特征进行了分析。模型被进一步用来模拟在9316号台风影响下珠江口的风暴潮位、海流过程及分布结构的变化。     

关于提高鸭绿江流域洪水预报精度的探讨

本文介绍了在鸭绿江流域长期洪水预报作业中,采用了数理统计、洪水定性预报的方法;利用太阳黑子相对数与洪水的关系规律,预报大洪水的可能性.在短期洪水预报中采用降雨径流相关预报等方法,结合多年的洪水预报经验,提高预报精度,为洪水预报预测提供可靠的数据.     

基于ADCIRC模式的宁波沿海风暴潮预报

宁波海域岛屿众多、海岸线曲折,每年受风暴潮灾害影响严重,但前人针对此海域风暴潮预报研究较少。基于ADCIRC模式,以宁波近海为研究区域,采用大范围网格为区域精细化网格提供边界条件的方式,建立了高分辨率的天文潮、风暴潮耦合数值预报模型,对该地区的风暴潮预报模式进行了探索研究。对8场典型台风模拟计算所得的潮位数据结果与实测数据进行了比对,相对误差平均值小于5%,表明了此模型计算精度较高,适用于宁波近海地区的台风风暴潮数值模拟预报,能为宁波近海海堤预报预警提供技术参数。     

珠海海域台风风暴潮经验预报方法研究

珠海是台风风暴潮灾害的多发区。根据珠海市三灶站1973~2007年的实测潮位资料,对三灶站台风风暴潮的增水极值进行了统计,通过线性拟合,建立了本站风暴潮最大增水值与相关台风中心气压以及台风与本站距离的相关性,给出了三灶站风暴潮经验预报公式。最后利用2008~2009年的实测资料对预报方程进行了后报检验,检验效果良好,为珠海海域台风风暴潮的预报提供了一定依据。     

基于GIS的风暴潮灾害风险预警方法研究

风暴潮灾害是对沿海地区破坏性巨大的一种海洋灾害,风暴潮灾害监测预警是极为重要的减灾非工程措施。目前,国家海洋环境预报中心发布的风暴潮灾害预警主要是风暴潮增水预警,即增水值是多少,但风暴潮灾害事件的影响取决于风暴增水、增水发生时天文潮位、沿海地形、海堤高程及社会经济分布状况等多方面因素,仅有风暴增水的预警不能直观地预见灾害即将带来的影响。提出基于GIS对风暴潮灾害事件影响进行评估的监测预警方法,并以201604号台风"妮妲"为例进行了说明。首先,通过对天文潮和风暴增水预报获取目标区域潮位预报;然后,基于Flood Area构建风暴潮漫滩淹没模型,对风暴潮漫滩淹没进行仿真模拟;最后,结合淹没范围、深度和社会经济数据,评估风暴潮灾害事件可能导致的受灾人口数和GDP损失,基于风暴潮灾害风险进行预警分级,该方法可以为风暴潮灾害事件的应急管理提供决策支持。     

上海长江口风暴潮数值预报模型实例研究

风暴潮是一种灾害性的自然现象。为了有效提高风暴潮数值预报精度,以上海长江口沿海为研究对象,构建了长江口风暴潮数值预报模型。该模型能够模拟风暴潮与天文潮等多重因素作用下潮水位过程变化。为了验证模型,选取201718号超强台风"泰利"作为典型案例,并对该场台风过程引起的风暴增水进行了跟踪预报。经验证,台风"泰利"的中心位置距上海沿岸400 km以外,未造成超过1.00 m的风暴增水;且预报潮位精度良好,能够满足风暴潮预报要求。     

渤海湾滨州岸段风暴潮经验预报模型

根据渤海湾滨州岸段实测潮水、气象、地理资料,对该段沿海风暴潮发生的原因及灾害进行了分析,在此基础上建立了简易的风暴潮经验统计预报模型,并成功预报该沿海发生的风暴潮,为渤海湾滨州岸段防灾、减灾提供科学依据。     

二维风暴潮实时预报模型及其在杭州湾的应用

风暴潮实时预报模型的最大特点是要求计算速度快、计算范围大以及模型通用性和操作方便性.考虑风暴潮与天文潮的耦合作用,基于无结构网格有限体积法建立了二维风暴潮实时预报模型.该模型适合任意复杂形状的计算区域,采用基于OpenMP的并行计算技术,具有计算速度快,计算稳定,通用性好等特点,可用于我国沿海风暴潮实时预报.以杭州湾风暴潮实时预报为例,建立了包括东海、黄海、渤海大范围风暴潮模型,并集成为杭州湾风暴潮实时预报系统,模型参数经10场典型风暴潮及其相应天文潮的率定和验证.应用该模型实时预报了“莫拉克”(0908#)台风暴潮,结果表明,建立的模型能满足风暴潮实时预报的精度和时效性的要求,具有较大的推广应用价值.