江阴潮位分析及预报方案讲解.doc

江阴潮位分析及预报方案江苏省水文水资源勘测局无锡分局2005年12月目录前言 11概况 11.1位置及沿革 11.2潮位特性 12潮位分析 32.1最高潮位分析 32.2潮位涨落的成因分析 42.2.1天文因素（潮汐） 42.2.2上游来水（洪水） 82.2.3天气因素（风向风力） 93预报方案 103.1一般潮位（逐时过程）预报 103.1.1模型及预报方法 103.1.2预报实例 113.1.3误差现时校正 153.1.4预报精度平定 153.2特殊潮位预报（高、低潮预报） 193.2.1状态方程Yi,j =Ki,jx+Bi,j的确定 203.2.2状态修正值Ti,j的计算 203.2.3台风、高潮增水方程ZSj=b0j+b1j*F j +b2j*Q j的确定 213.2.4预报实例 223.2.5误差现时校正 263.2.6预报精度平定 274预报方案小结 305资料和建议 31 32前言每当汛期，各级政府及沿江厂矿企业、居民都非常关注长江下游潮位的变化过程特别是台风季节，风暴潮引起的高潮位引人关注做好长江下游潮位预报工作，为政府科学决策防洪抢险意义十分重大为此，我局在长江下游江阴潮位站几十年水文资料的基础上，结合天文、台风等相关资料，编制长江江阴站潮位分析预报方案。

1概况1.1位置及沿革长江江阴潮位站位于江阴市东郊滨江开发区，长江干流南岸的肖山脚下东经120度18分，北纬31度57分该站于1915年2月由上海浚浦局设立，至1937年10月31日停测，1948年1月1日恢复，至1949年4月14日停测，1949年6月5日由上海港务管理局恢复为水位站，1956年1月1日改由长江水利委员会下游工程局领导，1962年1月1日移交江苏省水文总站领导长江江阴潮位站是长江入海口潮流界上的重要水情站，他每天向中央和各级地方政府发报高、低潮位和雨情为防汛减灾作出了重要贡献1.2潮位特性如图1所示江阴潮位站潮汐属不正规半日潮，日潮不等现象显著，每24小时50分（天文上称为一太阴日）出现两次涨水和落水过程一般午前高潮高于午后高潮，每月农历初二、十七左右潮差达到最大值，图 1农历初十、二十五左右达到最小值汛期受上游洪水和台风影响，根据解放以来50多年资料统计，江阴站年最高潮位超过6.00以上的大潮有21次，其中主要有洪水造成的8次，台风造成的13次1950年以来江阴站超6.00米大潮统计表序年份阳历日期阴历日期最高潮位影响因素119529月4日7-166.05 台风219548月17日7-196.66 洪水319568月2日6-266.26 台风419597月29日6-166.24 洪水519737月4日6-56.08 台风619748月20日7-36.75 台风719777月3日5-176.08 洪水819808月29日7-196.40 洪水919819月1日8-46.46 台风1019837月13日6-46.57 洪水1119906月24日5-26.13 台风1219917月14日6-36.46 洪水1319928月31日8-46.34 台风1419968月1日6-177.18 台风1519978月19日7-177.22 台风1619987月26日6-46.43 洪水1719997月14日6-26.38 洪水1820008月31日8-36.50 台风1920029月8日8-26.71 台风2020037月16日6-176.26 台风2120058月7日7-36.67 台风表 11997年出现的历史最高潮位7.22米就是大潮汛与强台风相遇共同影响的结果。

有资料以来还没有记录到大潮汛、特大洪水、强台风三者共同在长江口相遇的情况如果三者共同相遇，预计江阴潮位将会更高2潮位分析2.1最高潮位分析江阴潮水位站自1915年建站以来，实测最高潮位7.22米，出现在1997年8月19日3时38分（农历7月17日）当天长江大通水位为12.16米，前3日大通水位分别为12.15米、12.13米、12.10米均低于警戒水位14.50米以下2米多，应该说长江水情属正常平稳下降状态但由于9711号台风在8月8日于太平洋（北纬11.2度东经158.9度）生成后，向西北方向移动并逐渐加强，至10日加强成热带风暴，并于次日发展成台风该台风自始至终移向移速稳定少变， 而强度加强迅速，从中心风速33米/秒很快地发展成60米/秒的特强台风，到8月13日5时增加到最强值，位置在北纬18.5度、东经143.5度，中心气压920百帕，最大风速60~72（米/秒），密蔽云区平均直径444~555公里，8级以上大风风圈半径500多公里，10级以上大风风圈半径200多公里在海洋上维持9天之久后，8月18日晚在浙江省温岭登陆，登陆时中心风速仍有40米/秒，中心气压960百帕，江阴气象台测得江阴当地风速为东风9.7米/秒（5级），在强台风和天文大潮共同影响下，江阴潮位站8月19日凌晨3时38分出现历史最高潮位7.22米。

台风登陆后经安徽省沿江苏省西部省界北上，21日由徐州市进入山东省境内这次强台风影响时间长达3天之久影响范围几乎覆盖了江苏全境台风袭击我省期间，正值农历七月十七日天文大潮，形成大风、暴雨、高潮并袭全省普降暴雨和大暴雨，局部地区发生了特大暴雨江阴站测得日雨量58毫米长江干流常州魏村以下河段高潮位都突破历史最高记录2.2潮位涨落的成因分析2.2.1天文因素（潮汐）1、潮汐现象太阳月球 BABDC地E球 月亮引力 离心力 月亮引潮力月球引潮力示意图宇宙中一切物体之间都是互相吸引的，引力的大小同这两个物体的质量的乘积成正比，同它们之间的距离的平方成反比月球对地球上不同地点引力的大小是随各点与月球中心的距离的不同而变化的，引力的方向指向月球的中心又地球不停地自转，绕太阳公转，同时还要绕地月公共质心转动而产生离心力离心力大小相等，方向相同由引力和离心力两矢量和产生合力，使海水发生运动形成潮汐现象，这合力称为引潮力在地球上，除地心没有引潮力外，其它地方都有大小不等、方向不同的引潮力，形成不同的潮汐现象地球表面任一点，在地球自转的过程中，都经过沿月球方向的直射点B和对蹠点D，形成引潮力向上，使海水向上运动即涨潮；当处于与月球相垂直的位置，如A、C点，引潮力向下，造成海水下降即落潮。

因此，在一个太阴日内，潮汐有两涨两落的现象，上中天和下中天各发生一次高潮宇宙中天体很多，但对地球能起巨大引潮力的不多综合考虑质量与距离两因素知：月球对地球的引潮力最大，约为太阳引潮力的2.2倍，太阳次之太阳、月球和地球三天体相对位置是随时变化的，月球和太阳对地球的引潮力的大小和方向也不断变化，所形成的潮汐大小也不同每逢朔望日，太阳、月球和地球三者几乎成一直线，月球和太阳的引潮力作用在同一方向，海水涨得最高，落得最低，潮差最大，形成“大潮”在上、下弦，三者位置呈直角，太阳潮最大程度削弱太阴潮，形成“小潮”，这就是潮汐半月周期变化的原因又因海底地形崎岖不平和海水有粘滞且深浅不一，使海水在水平引潮力作用下流动时受到很大的摩擦力，形成高潮迟到现象，即高潮不是在月中天而在月中天以后若干时间才发生同样的道理，一月中的两次大潮不是在塑望日，而是在初二、初三和十七、十八两次小潮不是在上弦和下弦而是在初九、初十和廿四、廿五2、江阴潮位统计分析长江江阴潮位站距长江入海口200多公里，俗称江尾海头，江面宽阔，潮汐现象与海洋一脉相连根据1996~2003年资料分析统计，江阴高潮位随阴历日期有如下变化规律阴历日期与高潮的增值统计表阴历日下中天高潮平均增值下中天高潮最大增值下中天高潮最小增值上中天高潮平均增值上中天高潮最大增值上中天高潮最小增值下中天高潮平均增值累积值上中天高潮平均增值累积值10.16 0.49-0.410.19 0.62-0.140.16 0.19 20.15 0.52 -0.15 0.05 0.43 -0.33 0.30 0.24 30.05 0.56 -0.40 0.05 0.35 -0.32 0.36 0.29 4-0.04 0.36 -0.42 -0.08 0.23 -0.59 0.32 0.20 5-0.16 0.08 -0.66 -0.11 0.17 -0.35 0.16 0.10 6-0.19 0.09 -0.66 -0.16 0.43 -0.64 -0.04 -0.06 7-0.25 0.28 -0.52 -0.20 0.10 -0.97 -0.29 -0.26 8-0.30 0.09 -0.81 -0.20 0.26 -0.59 -0.58 -0.47 9-0.33 0.14 -0.98 -0.19 0.14 -0.59 -0.92 -0.65 10-0.16 0.39 -0.64 -0.06 0.26 -0.69 -1.08 -0.72 110.04 0.54 -0.31 0.16 0.59 -0.55 -1.03 -0.56 120.17 0.72 -0.28 0.19 0.70 -0.15 -0.86 -0.36 130.24 0.96 -0.07 0.28 0.59 -0.08 -0.62 -0.08 140.20 0.85 -0.17 0.23 0.65 -0.25 -0.43 0.15 150.20 0.89 -0.17 0.23 0.72 -0.19 -0.22 0.38 160.15 0.75 -0.52 0.17 0.46 -0.24 -0.08 0.54 170.08 0.74 -0.37 0.14 1.32 -0.27 0.00 0.68 18-0.04 0.35 -1.02 -0.04 0.29 -0.71 -0.04 0.64 19-0.06 0.39 -0.54 -0.09 0.31 -0.87 -0.09 0.56 20-0.12 0.21 -0.77 -0.14 0.29 -0.86 -0.21 0.41 21-0.15 。