越南中部沿岸潮汐、潮流特征

魏志強，楊陽，劉愉強，李銳詳，劉長建，朱鵬利

（國家海洋局南海工程勘察中心，廣東 廣州 510300）

越南中部沿岸潮汐、潮流特征

魏志強，楊陽，劉愉強，李銳詳，劉長建，朱鵬利

（國家海洋局南海工程勘察中心，廣東 廣州 510300）

基于越南中部2007年夏季潮汐、潮流實測資料，對該區(qū)域的潮汐、潮流特征進行分析，分析結果表明：1）研究海區(qū)為以日潮為主的潮汐過渡地帶，每月有20 d屬日潮，10 d屬半日潮；2）潮流以不正規(guī)半日潮流為主，其次為不正規(guī)全日潮流，潮流運動以往復流為主；3）O1、K1、M2、S2分潮流長軸方向集中在SW-NE之間，與岸線走向基本一致；4） 受西南季風的影響，表層存在一沿岸形自SW向NE運動的順時針余流場。

越南中部；潮汐；潮流；余流

Abstract：Based on the tide and current data,the characteristics of tide and tidal current along the middle coast of Vietnam have been analyzed.The results showed that： 1） The research area was the tide transitional belt and the tide was mainly the diurnal tide，and 20 d in one month was diurnal tide and 10 d was semidiurnal tide；2） The tidal current was mainly irregular semidiurnal，and then irregular diurnal.It was mainly reciprocating flow；3） The major axis of O1、K1、M2、S2constituents concentrated in the direction between SW and NE,which was along the coastline；4） Affected by the southwest monsoon，a clockwise residual current flowed from SW to NE at the surface.

Keywords：middle coast of Vietnam； tide； tidal current； residual current

越南中部沿岸的巴達棱灣，位于越南平順省與寧順省接壤海域，北至寧順省寵鄒角，南至平順省拉于角，西至高島，該海域季風現象明顯，冬季盛行東北季風，夏季盛行西南季風，全年東北季風強度大于西南季風強度（劉愉強等，2011）。

已有眾多的學者通過不同的方法對南海的潮波進行了研究，例如，愈慕耕（1984） 和丁文蘭（1986）分別利用英版320個站的調和常數資料和沿岸驗潮站的實測水位值通過經驗模型計算南海的潮汐性質，繪制了南海主要分潮的同潮圖和潮能通量分布；Fang等（1999） 和Cai等（2003，2006）利用數值模式模擬了南海主要分潮的分布；吳自庫等（2004）利用同化技術將T/P高度計資料同化到POM模式中，并模擬了南海的M2、S2、K1、O14個主要分潮的潮汐和潮流，較好的再現了南海的潮波特征。但由于南海水域的水深地形、潮汐驗證資料的稀缺及方法上的差異，導致半日潮無潮點的存在性和位置差異（Fang et al，1999）。T/P衛(wèi)星高度計資料的廣泛應用，使其對大洋以及近海潮汐起著很大的一個促進，吳自庫（2008） 利用調和分析方法從南海10年的T/P測高數據中得到11個分潮的調和常數，并結合動力模型得到深海軌道交點處的潮流調和常數，但其在近岸精度明顯不夠，而且由于直接得到的是潮位調和常數，并不能由此而對潮流進行研究。

由于較難獲取南海南部沿岸潮汐、潮流實測資料，迄今為止對南海南部潮波的研究局限于外海，因此，目前對南海特別是南海南部沿岸的潮波認識還遠遠不足。本文通過越南中部沿岸實測的潮位和海流資料，分析該海域的潮汐、潮流特征，這是深入系統(tǒng)地了解越南沿岸潮汐、潮流特征的基礎，也可為越南沿岸潮波數值模擬提供寶貴的驗證資料。

1 資料及方法

1.1 資料介紹

本文所用資料均由國家海洋局南海工程勘察中心現場觀測獲取，各測站的地理位置如圖1所示，其中L2為臨時潮位觀測站，觀測時間從2007年7月5日-8月4日，時間間隔為10 min，所用儀器為RBR TGR-2050潮位儀；C01-C11為海流觀測站，垂向分層采用三點法（表層、0.6H、底層），表層為距海面0.5 m，底層為離底0.5 m，H為水深，觀測時間從2007年7月8日-7月16日每整點觀測1次，連續(xù)觀測26 h，所用儀器為AANDERAA RCM-9自容式海流計；并在C02、C04、C08、C11 4個站位進行了風速觀測，所用儀器為FYF-1便攜式測風儀，觀測頻率為每2 h 1次。

圖1 潮位、海流站位示意圖

1.2 資料處理

1.2.1 潮汐

潮位數據訂正到越南海防基面。利用T_tide（Pawlowicz et al，2002）程序對潮汐進行調和分析，T_tide采用最小二乘法對潮位數據進行調和分析，輸出數據包括平均海平面、調和分潮、相關分潮的數目及有關參數，殘差等。

1.2.2 潮流

從每層5組流速、流向數據中選取2組進行矢量平均作為該時次的流速、流向觀測值。在計算潮流調和常數時，運用最小二乘法（方國洪等，1986），并把潮汐調和常數作為“差比數”引入。對上述海流觀測資料進行潮流的準調和分析。潮流分析計算公式參照規(guī)范（國家技術監(jiān)督局，1991）。

2 結果與討論

2.1 潮汐

2.1.1 潮汐性質

本海域潮汐特性受到區(qū)域潮汐的直接影響，潮汐特性較為復雜，從實測潮位過程線（圖2）可以方向，觀測期間潮汐在大潮和中潮期表現為日潮，而從中期至小潮過渡期及小潮期潮汐則表現為半日潮，約20 d屬日潮，10 d屬半日潮，表明該海域為以日潮為主的潮汐過渡地帶。

圖2 潮汐過程線

從表1可以看出，由于調查的潮汐性質以全日潮為主，平均高高潮間隙和平均低低潮間隙時間較長，而且比較接近；越南沿岸屬弱潮差海區(qū)1最大潮差為214cm，平均潮差為116cm；越南沿岸海域的漲潮歷時明顯長于落潮歷時，平均漲潮歷時為11 h 2 min，平均落潮歷時為8h8min，歷時差約3h。

表1 潮位特征值（基面：越南海防基面）

2.1.2 潮汐類型

對臨時測站潮位進行調和分析，其主要分潮調和常數見表2。取主要日分潮振幅與主要半日分潮振幅的比值F=（HK1+HO1）/HM2，作為劃分潮汐性質的判據，通過表1計算得出F=3.4，表明調查海域的潮汐類型屬于不正規(guī)全日潮（Trung，2006）。

表2 主要調和常數

2.2 潮流

2.2.1 潮流特征

根據《海洋調查規(guī)范》，對短期海流觀測資料進行調和分析時，需選用“引入差比關系的準調和分析方法”，本文采用的差比數引自現場觀測的潮汐調和常數，表3為橢圓要素比值，從表3可知大部分站層符合，僅C02表層、C04表層、C05底層、C09底層符合，表明不正規(guī)半日潮在調查海域中占優(yōu)。此外，在C02站，表、底層性質不一致，這主要是日潮流最大流速的垂直變化要比半日潮流（WM2）的垂直變化大的原因（陳宗鏞，1965）。

表3 各站各層潮流性質系數

2.2.2 潮流運動形式

潮流運動形式由潮流的橢圓旋轉率（K）來描述，K值為潮流橢圓的短軸與長軸之比，當|K|＞0.25時，潮流表現出較強的旋轉性；而當|K|＜0.25時，潮流主要集中在漲、落2個方向，表現為往復流。K值的正、負表示潮流的旋轉方向，正號表示潮流為左旋，負號表示潮流為右旋，鑒于研究海域半日潮流具有支配地位，因此，用M2分潮流的K值來表征潮流的旋轉特征。根據計算結果可以發(fā)現調查海域大部分站層的K值小于0.25，表明該海域的潮流運動以往復流為主（表4）。

表4 各站各層橢圓率

2.2.3 分潮流最大流速

潮流橢圓要素——橢圓長半軸，代表了分潮流的最大流速，從表層至底層，全日分潮流及半日潮流最大流速變化情況如圖3所示。

圖3 表、中、底層全日潮（a） 和半日潮（b）分潮流的最大流速

從圖3中可以看到，無論是全日潮還是半日潮，調查海域的潮流的最大流速整體上是從表層向底層依次遞減，底層最小，這主要是海底摩擦作用的結果（陳宗鏞，1965）。而在水平方向上，主要分潮流的橢圓長半軸（最大流速）分布比較有規(guī)律（圖3），其方向集中在SW-NE之間，與岸線走向基本一致，除C09站外，分潮流從表層至底層最大流速的方向變化不大，尤其是中層和底層的差別更小，基本可以認為是不變的。

表層全日潮流流速在1.3～35.7 cm/s之間，平均全日潮流為15.0 cm/s，半日潮流流速在0.02～34.7 cm/s之間，平均半日潮流為16.1 cm/s，表明表層是半日潮流略占優(yōu)勢。而在中層和底層，半日潮流占優(yōu)明顯優(yōu)勢，中層的全日潮流流速和半日潮流流速分別位于1.2～31.1 cm/s和0.03～35.0 cm/s范圍內，底層的全日潮流流速和半日潮流流速分別位于0.5～23.9 cm/s和0.4～28.3 cm/s，平均半日潮流分別為14.0 cm/s和9.4 cm/s，平均全日潮流分別為12.7 cm/s和8.0 cm/s。淺水分潮在該海域的不顯著，其值在0～5.7 cm/s之間變化。

3 余流

余流通常指實測海流中扣除了周期性的潮流后的剩余部分，一般取周日海流觀測資料中消去潮流后的平均值，它是風海流、密度流、潮汐余流等的綜合反映，岸線和地形對它有顯著影響。

圖5為調查海域各站層余流分布圖，從圖中可以看出由于底摩擦耗能結果，余流隨深度減小，近海底余流一般均小于表層。表層余流總體是沿岸線流向NE，這是由于夏季，越南中部沿岸受強勁而穩(wěn)定的西南風影響（圖6），受此影響在研究海區(qū)表層明顯存在一沿岸形自SW流向NE的順時針表層余流場，最大余流出現在C6站，其值為25.0 cm/s；在中層，C10、C06、C08、C11的余流流向似乎表明在研究海域西南部存在順時針運動的余流場，在研究海域北部余流沿C09、C05、C04、C02站運動，最大余流仍出現在C06站，其值為15.0 cm/s，其次是C10站，為11.6 cm/s；同樣的，底層最大余流也出現在C06站，其值為14.0 cm/s，遠大于其他站位，受地形的影響底層余流場較為混亂。

圖4 各站各層 O1（a）、K1（b）、M2（c）、S2（d） 分潮流長軸分布圖

4 結論

通過對越南中部巴達棱灣附近海域的潮汐、潮流實測資料的分析，得出以下初步結論：

（1）研究海區(qū)為以日潮為主的潮汐過渡地帶，平均高高潮間隙和平均低低潮間隙時間較長，最大潮差為214 cm，平均潮差為116 cm。越南沿岸海域的漲潮歷時明顯長于落潮歷時，平均漲潮歷時為11 h 2 min，平均落潮歷時為8 h 8 min；

（2）調查海域的潮流為不正規(guī)半日潮流，并具有典型的往復流性質；受海底摩擦的作用，主要分潮流的最大流速，呈從表層向底層依次遞減，其橢圓長半軸方向集中在SW-NE之間，與岸線走向基本一致。

（3）余流隨深度遞減，近海底余流一般均小于表層，各層最大余流速皆在站C06站出現；表層為25.0 cm/s，中層為15.0 cm/s，底層為14.0 cm/s。受西南季風的影響，在表層存在一沿岸形自SW向NE的順時針余流場，在中層，研究海域西南部存在順時針運動的余流場，而在研究海域北部余流呈逆時針運動。

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（本文編輯：袁澤軼）

Characteristics of tide and tidal current along the middle coast of Vietnam

WEI Zhi-qiang，YANG Yang，LIU Yu-qiang，LI Rui-xiang，LIU Chang-jian，ZHU Peng-li
（South China Sea Engineering Surveying Center，SOA，Guangzhou 510300，China）

P731．23

A

1001-6932（2012）05-0515-05

2011-06-28；

2012-06-28

863項目（2008AA09A402）；國家海洋局青年基金項目（20110218）。

魏志強（1977-），工程碩士，現主要從事海洋環(huán)境工程方面工作，電子郵箱：weizhiqiang@163.com。