[发明专利]一种分析河口潮不对称洪、枯季差异及其成因的方法

说明书

本发明公开了一种分析河口潮不对称洪、枯季差异及其成因的方法，包括如下步骤：S1，将河口潮位按照洪、枯季时间分为洪、枯季潮位；S2，采用调和分析方法，对洪、枯季潮位分别进行调和分析，并提取洪、枯季潮位的分潮振幅和相位角；S3，将洪、枯季潮位的分潮振幅和相位角分别代入重推导的偏度法与调和分析法的函数关系式中；S4，比较不同分潮组合贡献的偏度值及其总和在洪、枯季的差异，明确河口潮不对称的洪、枯季差异；S5，比较不同分潮组合计算的偏度值中不同项在洪、枯季的沿程变化，明确导致河口潮不对称洪、枯季差异的主要原因。本发明不仅可以很好地分析河口潮不对称洪、枯季差异，同时可进一步解释导致分潮组合潮不对称洪、枯季差异的主要原因。

技术领域

本发明涉及河口潮波动力学技术领域，特别涉及一种分析河口潮不对称洪、枯季差异及其成因的方法。

背景技术

由于水深、地形等因素的影响，潮波传播到近岸尤其是河道中时会发生浅水变形，生成浅水分潮，特征之一是出现潮不对称现象，它对泥沙输运、污染物输移等都会产生重要影响，并可能进一步影响地貌演变等。从潮流的角度看，潮不对称具体可以表现为涨、落潮历时不对称、涨、落急流速不对称和涨、落憩历时不对称等；从潮位过程看，可以表现为潮位上涨、下落历时不对称等。潮流资料测量成本高，通常难以获得长时间序列的潮流资料，而潮位测量成本低，潮位资料相对于潮流资料往往有更长期的实测数据，因此，分析潮不对称时大家往往从潮位角度出发。

近海地区潮波性质稳定，这使得近海地区的潮不对称特征也相对比较稳定。到了河口地区，由于径流与潮汐的相互作用和河口断面宽度的沿岸变化等原因，河口潮不对称是具有时空变化特征的。径流的洪、枯季节变化使得河口潮不对称存在显著的洪、枯季差异，而上下游径潮相互作用的强弱交错，更使得河口潮不对称在上下游又是不同的，即具有空间变化特征。研究河口潮不对称的洪、枯季差异，对评估泥沙冲淤的季节性变化和分析潮波变形的时空特点等，都具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种分析河口潮不对称洪、枯季差异及其成因的方法。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种分析河口潮不对称洪、枯季差异及其成因的方法，包括如下步骤：

S1，将河口潮位按照洪、枯季时间分为洪、枯季潮位；

S2，采用调和分析方法，对洪、枯季潮位分别进行调和分析，并提取洪、枯季潮位的分潮振幅和相位角；

S3，将洪、枯季潮位的分潮振幅和相位角分别代入重推导的偏度法与调和分析法的函数关系式中；

S4，比较不同分潮组合贡献的偏度值及其总和在洪、枯季的差异，明确河口潮不对称的洪、枯季差异；

S5，比较不同分潮组合计算的偏度值中不同项在洪、枯季的沿程变化，明确导致分潮组合洪、枯季差异的主要原因；

所述调和分析方法的潮位表达式，如公式(1)、公式(2)所示：

式中：η(t)为潮位；η₀为平均海平面；t为时间；k为分潮序号；n为调和分析采用的分潮数；ω_k、f_k、u_k、υ_0,k、H_k和g_k分别为第k个分潮的频率、相位角、交点因子、交点订正角、天文初相角、振幅和迟角；

所述偏度法的表达式，如公式(3)、公式(4)所示：

式中：β表示偏度值；ζ表示潮位η(t)对时间的一阶导数；表示ζ的平均值；μ₃表示ζ的三阶矩；σ表示ζ的标准差；E表示均方算子；