天津近岸台风暴潮漫滩数值模拟研究

中国是太平洋沿岸国家中频繁遭受风暴潮灾害的国家之一，提高风暴潮预报的准确性，可以直接减少海洋灾害造成的经济损失和人员伤亡，具有十分积极的重要意义。针对天津近岸海域的地形和易受风暴潮漫滩灾害侵袭的特点，本文基于对POM( Princeton Ocean Model)模式的改进，建立了天津近岸海域三维动边界风暴潮漫滩模型，并选择典型天气个例，对天津近岸区域台风影响下的风暴潮漫滩进行了数值模拟研究。 本文的计算建立在POM模式基础上，采用两重网格嵌套的方法，第一套网格对整个渤海海域进行固定边界风暴潮的数值模拟，第二套网格对天津近岸海域进行可变边界模拟。通过两套网格的合理衔接，大区域网格尽量覆盖风场范围，小区域网格细致刻画浅水区域，提高了风暴潮的模拟分辨率。 第二套网格的计算，采用干湿网格法，在POM模式中加入干湿点的判断，而岸界条件与固定边界模式一样，从而提高了模式的模拟精度，能够较真实地模拟出台风作用下风暴潮水位随岸线的移动。本文采用的Flather-Heaps干湿网格法，简单易行，不会增加程序的复杂度和计算量。 模式选取7203、8509、9216、9711号台风计算风暴潮漫滩水位变化，通过与塘沽站点实测数据的比较，计算增水曲线过程与实测结果吻合较好，基本能够真实反映天津近岸的风暴潮水位变化情况及漫滩范围。本文的研究结果验证了改进POM模式为动边界数值模型并应用于浅海区域的可行性。