台风是世界上最重要的自然灾害之一,台风活动期间如果遭遇天文大潮,将导致巨大的海岸增水和台风波浪,对沿海地区的社会经济和居民的生命财产安全构成严重的威胁。我国是世界上遭受台风影响最为严重的国家之一,台风每年都给东部沿海地区造成巨大的经济损失,2005年有多个台风严重影响浙江、上海、江苏等地区,据初步统计,仅8月的“麦莎”台风造成浙江省的直接经济损失就达到65亿元。
长江口地区经常遭受台风暴潮的袭击,甚至遭遇上游洪水、天文大潮与风暴潮“三碰头”的最不利组合,导致区域洪水与内涝,使人民的生命财产和国民经济遭受巨大损失。
风暴潮灾害预报系统根据对影响长江口台风气旋和台风增水特性进行深入分析,建立了实用型长江口洪水―风暴潮综合数学模型,包括东中国海―长江口二维嵌套潮波数学模型、东中国海―长江口二维嵌套天文潮、风暴潮耦合数学模型、长江口细部数学模型,该模型解决了长江口二、三维模拟问题,东中国海潮波与长江口潮波系统的连续性问题,长江口天文潮与风暴潮的耦合问题,所有模型都经过多重验证;该模型可以推算任意日期或者不同重现期情况下潮位、流速分布,可以为长江口各种工程设计、水环境生态等服务。根据影响南海地区的台风气旋和台风增水特性,建立了广东省业务化风暴潮数值预报系统,该系统包括:天文潮、台风数据采集整编子系统、各测站及预报海域的空间管理子系统、天文潮、风暴潮预报子系统、预报信息综合查询子系统和信息发布系统。
风暴潮灾害预报系统可以及时准确地预报任何时刻各站点的天文潮位、风暴潮位的变化;并能提供不同上游洪水、天文高潮、风暴增水遭遇下的长江口水位、流速变化时空分布,特别是设计工况下的边界条件,这就为洪潮遭遇演算,洪水调度及预报以及重大工程设计条件的提供创造了条件。
其中,“长江下游实用型洪水―风暴潮综合数学模型”用于苏通长江公路大桥施工期水位预报、台风增水预报,保障了施工安全;预报了2005年麦莎台风期间(2005.8.4―8.8)长江下游洪水、天文潮、风暴潮综合潮位预报,为长江下游防洪防台抗灾发挥了重要作用。“广东省业务化风暴潮数值预报系统”已经交付广东省水文局使用,并对2005年影响广东沿海影响大的台风进行检验。对台风期间有实测潮位的南渡、湛江和北津港站进行了验证,三站的计算增水符合防汛精度的要求,为广东省防汛作出了贡献。
“长江下游实用型洪水---风暴潮综合数学模型”获得2005年教育部提名国家科学技术奖科技进步二等奖。专家组鉴定后认为“该项研究工作技术难度大,采用的技术路线正确,计算结果可信,研究成果系统完整,总体上达到国际先进水平”。
“国家防汛指挥系统工程怃河流域洪水预警预报与水库联合调库系统”获2004年江西省科技进步二等奖 。鉴定委员会一致认为,该系统结构合理、功能齐全、先进实用、运行稳定、可扩展性强,满足了防汛减灾的应用需求,该项成果达到国际先进水平。
通过该项目的研究,成功申报了“海岸灾害与防护”教育部重点实验室。
长江口地区经常遭受台风暴潮的袭击,甚至遭遇上游洪水、天文大潮与风暴潮“三碰头”的最不利组合,导致区域洪水与内涝,使人民的生命财产和国民经济遭受巨大损失。
风暴潮灾害预报系统根据对影响长江口台风气旋和台风增水特性进行深入分析,建立了实用型长江口洪水―风暴潮综合数学模型,包括东中国海―长江口二维嵌套潮波数学模型、东中国海―长江口二维嵌套天文潮、风暴潮耦合数学模型、长江口细部数学模型,该模型解决了长江口二、三维模拟问题,东中国海潮波与长江口潮波系统的连续性问题,长江口天文潮与风暴潮的耦合问题,所有模型都经过多重验证;该模型可以推算任意日期或者不同重现期情况下潮位、流速分布,可以为长江口各种工程设计、水环境生态等服务。根据影响南海地区的台风气旋和台风增水特性,建立了广东省业务化风暴潮数值预报系统,该系统包括:天文潮、台风数据采集整编子系统、各测站及预报海域的空间管理子系统、天文潮、风暴潮预报子系统、预报信息综合查询子系统和信息发布系统。
风暴潮灾害预报系统可以及时准确地预报任何时刻各站点的天文潮位、风暴潮位的变化;并能提供不同上游洪水、天文高潮、风暴增水遭遇下的长江口水位、流速变化时空分布,特别是设计工况下的边界条件,这就为洪潮遭遇演算,洪水调度及预报以及重大工程设计条件的提供创造了条件。
其中,“长江下游实用型洪水―风暴潮综合数学模型”用于苏通长江公路大桥施工期水位预报、台风增水预报,保障了施工安全;预报了2005年麦莎台风期间(2005.8.4―8.8)长江下游洪水、天文潮、风暴潮综合潮位预报,为长江下游防洪防台抗灾发挥了重要作用。“广东省业务化风暴潮数值预报系统”已经交付广东省水文局使用,并对2005年影响广东沿海影响大的台风进行检验。对台风期间有实测潮位的南渡、湛江和北津港站进行了验证,三站的计算增水符合防汛精度的要求,为广东省防汛作出了贡献。
“长江下游实用型洪水---风暴潮综合数学模型”获得2005年教育部提名国家科学技术奖科技进步二等奖。专家组鉴定后认为“该项研究工作技术难度大,采用的技术路线正确,计算结果可信,研究成果系统完整,总体上达到国际先进水平”。
“国家防汛指挥系统工程怃河流域洪水预警预报与水库联合调库系统”获2004年江西省科技进步二等奖 。鉴定委员会一致认为,该系统结构合理、功能齐全、先进实用、运行稳定、可扩展性强,满足了防汛减灾的应用需求,该项成果达到国际先进水平。
通过该项目的研究,成功申报了“海岸灾害与防护”教育部重点实验室。