海南岛西南海域的潮流和潮汐观测特征.pdf

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1、第33卷第2期2016年4月海洋预报MARINEFORECASTSVbl．33．No．2Apr．2016DOI：10．11737／j．issn．1003-0239．2016．02．007海南岛西南海域的潮流和潮汐观测特征李近元1，z，3，方念乔1，张吉2⋯，薛玉龙4，王雪木4，袁晓博1(1．中国地质大学(北京)，海洋学院，北京100083；2．国电新能源技术研究院，海洋地质和水文研究室，北京102209；3．中能电力科技开发有限公司，北京100034；4．海南省海洋地质调查研究院，海南海口570206)摘要：海洋观测是研究近海水动力环境的一个重要手段，为了研究海南

2、岛西南海域的潮流和潮汐特征，在研究海域进行了大、中、小潮期间的潮位和潮流观测，基于实测资料，分析研究了该海域的潮汐和潮流特征。分析结果显示：该海域外海潮汐性质为不规则全日潮而近岸为规则全日潮；观测期间实测最大流速为1．5711l／s，余流最大为0．20111／s；10个观测站位处，计算所得最大可能流速为2．58IⅣs：各主要分潮流基本以01和K1全日分潮流为主，不同层次潮流椭圆的旋转方向顺时针旋转与逆时针旋转数目基本相等。该研究成果对于该海域的水动力环境研究具有重要意义。关键词：海南西南海域；近海观测；潮汐；潮流中图分类号：P731．23文献标识码：A文章编号：1

3、003—0239(2016)02—0045—081前言海洋观测是研究近海水动力环境的一个重要手段，观测数据能更加真实的反应研究海域的潮汐潮流的性质和特征”埘，同时对于数值模型的验证也至关重要。】。本文研究海域位于海南岛西南，北部湾东南部，海南东方市外海。胡晓张等H’5，在对海南东方电厂温排水的研究中模拟了该海域的潮汐潮流，但是分析内容主要为温排水，且仅限于电厂区域。目前已有针对海南岛海域的潮汐潮流特征研究陋。8，，但基于高分辨率实测资料，并且针对海南岛西南海域的近岸水动力环境研究还几乎没有。本文基于翔实的潮汐潮流观测资料，对海南岛西南海域的潮汐潮流特征、可能最大流

4、速、余流等各个方面进行了研究和计算。研究成果可为该海域水动力环境以及物质输运研究，提供基础数据及参考。2数据和方法2．1数据采集2014年6月13—21日，在风电场规划海域进行了大、中、小潮期间的潮流观测，共10个站位，每个观测站位观测层数为6层(表层、0．2H、0．4H、0．6H、0．8H和底层，其中H代表水深)，时间间隔为1h；2014年6月12日一7月22日进行了为期41d的连续潮位观测，共3个站位，观测时间间隔为10min。10个潮流观测站和3个潮位观测站的位置分别如图1和图2所示。2．2分析方法2．2．1调和分析为了提取潮汐和潮流观测数据中不同分潮的信息

5、，本文采用基于matlab平台的ttide工具包吲对收稿日期：2015—08—04基金项目：中国国电海上风电技术开发项目“海南东方海上风电场浪一潮一流同步观测及实时数据传输系统开发”作者简介：李近元(1984一)，男，博士研究生，工程师，主要从事海上风电开发技术研究。E—mail：lUinyuan84@126．com海洋预报33卷图l潮流观测站位图观测数据进行调和分析。分析时，主要考虑了M2，S2，Kl，01，M4，MS4共6个分潮。2．2．2最大可能潮流计算根据《港口工程技术规范》的规定，对于规则半日潮海区，最大可能流速按式(1)计算，而对于规则全日潮海区最大可

6、能流速按式(2)计算：y-衄=1．29蹄k+1．23瞩+贩，+％。(1)y-跚=F‰+％+1．68F攻一+1．46％，(2)式中：巩：，聪：，巩。，％．分别为M2，S2，K1，0l这4个主要分潮流的椭圆长半轴矢量，若同时存在半日潮流和全日潮流，则最大可能流速按照上述两式中的最大值计算。式中的n。，为潮流的最大可能流速。由于式(1)和(2)中的巩：，聪：，哌，，％：皆为矢量，在具体计算时根据各个分潮流的方向，分多组进行计算，取最大值，方向取最大值那组的方向。3结果分析3．1潮汐和潮流类型根据实测资料，计算得到的3个站位处的分潮类型判别系数如表1所示。表1潮汐类型判别

7、系数由表1可知，在近岸的L1和L2站位处，潮汐类图2潮位观测站位图型为规则全日潮，而在近海的L3站位处，潮汐类型为不规则全日潮。这是由于潮波在向近岸传播的过程中，分潮的振幅发生了变化所致。对10个站位处的海流观测数据进行了调和分析，计算了10个站位处的潮流类型判别系数(见表2)，计算结果显示，各测站垂线平均的振幅比F值在3．9l一10．47之间，平均为6．29，表明本海域潮流类型同时具有规则和不规则全日潮流性质，但以规则全日潮流占主。表2垂向平均潮流类型判别系数站位S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10潮流类型判别系数7·145·957·1710·475·15

8、7·126