關(guān)于東澳島設(shè)置風(fēng)暴潮觀(guān)測(cè)站點(diǎn)的初步探討

□韓 晶（廣東省水文局佛山水文分局水情科）

1.前言

風(fēng)暴潮指由強(qiáng)烈大氣擾動(dòng)，如熱帶氣旋（臺(tái)風(fēng)、颶風(fēng)）、溫帶氣旋等引起的海面異常升高現(xiàn)象。它具有數(shù)小時(shí)至數(shù)天的周期，通常疊加在正常潮位之上，而風(fēng)浪、涌浪（具有數(shù)秒的周期）疊加在前二者之上。由這三者的結(jié)合引起的沿岸海水暴漲常常釀成巨大潮災(zāi)。

風(fēng)暴潮災(zāi)害位居海洋自然災(zāi)害之首，是發(fā)生頻率最高，經(jīng)濟(jì)損失最嚴(yán)重，危害最大的海洋自然災(zāi)害，珠海市與中山市毗鄰，位于珠東江口西岸，南瀕南海，海島岸線(xiàn)長(zhǎng)達(dá)690km,而珠?？谟质菑V東沿海臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害最嚴(yán)重的岸段之一。珠海市是廣東省的經(jīng)濟(jì)特區(qū)之一，隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人口的日益密集，風(fēng)暴潮造成的損失日趨嚴(yán)重，風(fēng)暴潮已經(jīng)成為制約珠海經(jīng)濟(jì)發(fā)展的因素之一，本文從站網(wǎng)規(guī)劃的角度初步論證在珠海市東奧島設(shè)置站點(diǎn)的可行性。

2.站點(diǎn)位置概述

佛山水文分局在中山、珠海市口門(mén)處分別設(shè)有站點(diǎn)黃金站、燈籠山站、橫門(mén)站、大橫琴以及三灶潮位觀(guān)測(cè)站。大萬(wàn)山站為國(guó)家海洋局的潮位觀(guān)測(cè)站。

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，除了建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)的防潮體系外，對(duì)于風(fēng)暴潮預(yù)報(bào)的預(yù)見(jiàn)期，預(yù)報(bào)精度等要求也越來(lái)越高。高標(biāo)準(zhǔn)的防潮體系工程造價(jià)高，一些重要的海堤也只能防御10級(jí)臺(tái)風(fēng)及其暴潮，防御能力受到一定限制，而工程措施等如擋潮閘的正確運(yùn)用，關(guān)鍵還在于準(zhǔn)確的風(fēng)暴潮預(yù)報(bào)，一次嚴(yán)重風(fēng)暴潮觀(guān)測(cè)與預(yù)報(bào)的成功，可以減少人員傷亡95%以上，減少經(jīng)濟(jì)損失20%～50%。

3.天文潮傳播時(shí)間

為了提高預(yù)報(bào)的精確度以及延長(zhǎng)預(yù)見(jiàn)期，豐富現(xiàn)有的風(fēng)暴潮情報(bào)預(yù)報(bào)網(wǎng)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢玫纫蛩?，?duì)于在珠海市東澳島設(shè)置潮位觀(guān)測(cè)站的可行性進(jìn)行了初步探討。

海洋局在東澳島10km處設(shè)有大萬(wàn)山潮位觀(guān)測(cè)站，由于與佛山水文分局意向選址的地方位置較近，故用大萬(wàn)山站與佛山水文分局轄區(qū)內(nèi)的站點(diǎn)高低潮傳播時(shí)間進(jìn)行分析，如：已知大萬(wàn)山至大橫琴的站點(diǎn)距離L1以及高低潮傳播時(shí)間T1、東澳島至大橫琴的方位距離L2，線(xiàn)性估算出東澳島至大橫琴的高低潮傳播時(shí)間 T2。此方法忽略掉海洋傳播的非線(xiàn)性因素，不考慮海底摩擦，水深變化等因素，為理想狀態(tài)下的傳播。

表1 大萬(wàn)山、東澳島站7月份天文潮傳播時(shí)間表

圖1 大萬(wàn)山站與口門(mén)站7月天文潮傳播時(shí)間圖

圖2 東澳島站與口門(mén)站7月天文潮傳播時(shí)間圖

表2 大萬(wàn)山、東澳島站8月份天文潮傳播時(shí)間表

圖3 大萬(wàn)山站與口門(mén)站8月天文潮傳播時(shí)間圖

圖4 東澳島站與口門(mén)站8月天文潮傳播時(shí)間圖

表1、表2數(shù)據(jù)用7月、8月各站點(diǎn)的天文潮資料進(jìn)行分析。

根據(jù)海洋長(zhǎng)波的傳播公式c=(g*h)1/2傳播速度與水深成正比，高潮時(shí)候的傳播速度比低潮時(shí)候傳播得快。

由以上圖、表發(fā)現(xiàn)，除大橫琴站外，其余三個(gè)站點(diǎn)至大萬(wàn)山的高低潮傳播時(shí)間相差較大，時(shí)差接近50min，大橫琴站，由于直接處在入?？谔?，其余站點(diǎn)位于內(nèi)河處，潮波上溯過(guò)程中也會(huì)受到河底摩擦加大，上游水流的影響，非線(xiàn)性效應(yīng)越往內(nèi)陸越明顯，故內(nèi)河站點(diǎn)低潮傳播時(shí)間與高潮相比時(shí)差較大。

4.實(shí)測(cè)潮汐傳播時(shí)間

根據(jù)從海洋局獲得2008年14號(hào)臺(tái)風(fēng)“黑格比”和2009年15號(hào)臺(tái)風(fēng)“巨爵”兩場(chǎng)臺(tái)風(fēng)過(guò)境期間的大萬(wàn)山高低潮，與佛山水文分局境內(nèi)潮位站的高低潮進(jìn)行比對(duì)，高低潮傳播時(shí)間與天文潮分析的傳播時(shí)間相差不大，這兩場(chǎng)臺(tái)風(fēng)的移動(dòng)路徑也比較相似，主要位于珠江口的西北方向。其中，三灶站的天文潮和實(shí)測(cè)潮其高潮傳播時(shí)間皆早于大萬(wàn)山站的高潮傳播時(shí)間,見(jiàn)圖5、圖6。根據(jù)大萬(wàn)山站的設(shè)站位置，大萬(wàn)山站處于潮汐傳播的背面，因此會(huì)出現(xiàn)三灶站高潮早于大萬(wàn)山站的情況出現(xiàn)。

圖5 “黑格比”大萬(wàn)山至口門(mén)站點(diǎn)高低潮傳播時(shí)間圖

圖6 “巨爵”大萬(wàn)山至口門(mén)站點(diǎn)高低潮傳播時(shí)間圖

5.總結(jié)

盡管作為自然災(zāi)害的風(fēng)暴潮是不可避免的，但可采取措施使它釀成的災(zāi)禍得到防御和減輕。除了大興水利，修建大量的防汛擋潮工程外，改進(jìn)和完善對(duì)風(fēng)暴潮的監(jiān)測(cè)和預(yù)警系統(tǒng)也是較為有效的非工程措施。

本文初步從天文潮資料以及臺(tái)風(fēng)過(guò)境期間實(shí)測(cè)潮的潮汐傳播時(shí)間的比對(duì)可以發(fā)現(xiàn)，東澳島潮汐傳播至佛山水文分局各潮位站的時(shí)間與大萬(wàn)山站的高低潮傳播時(shí)間相差不大，從豐富風(fēng)暴潮監(jiān)測(cè)體系的角度來(lái)看，在東澳島設(shè)置潮位站的實(shí)際意義還需要進(jìn)行進(jìn)一步的論證。

[1]劉風(fēng)樹(shù)，王喜年.渤海風(fēng)暴潮的初步探討[J].海洋科學(xué)集刊，1984（03）:1-17.

[2]竇正國(guó).加強(qiáng)沿海地區(qū)風(fēng)暴潮觀(guān)測(cè)研究，防患于未然[J].上海水利，1996（04）:16-18.