臺(tái)風(fēng)韋森特影響下的中山沿海地區(qū)增水變化分析

臺(tái)風(fēng)韋森特影響下的中山沿海地區(qū)增水變化分析

0沿海地區(qū)風(fēng)暴1208臺(tái)風(fēng)“韋森特”是近年來嚴(yán)重影響中山的亞熱帶之一。臺(tái)風(fēng)“韋森特”登陸前后給中山地區(qū)帶來狂風(fēng)暴雨和強(qiáng)風(fēng)暴潮,中山沿海鎮(zhèn)區(qū)出現(xiàn)持續(xù)的8級(jí)大風(fēng),個(gè)別地區(qū)出現(xiàn)瞬時(shí)9級(jí)的極大風(fēng)力;多數(shù)地區(qū)連續(xù)3天降暴雨,沿海地區(qū)風(fēng)暴潮位超警戒水位,增水較大,部分地段堤圍漫頂,受災(zāi)較嚴(yán)重。本文中提到的橫門水道位于中山沿海地區(qū),為珠江流域西江水系八大入海通道之一,小隱測(cè)站位于中山內(nèi)河涌—小隱涌與外江橫門水道交匯處,是中山沿海地區(qū)一個(gè)重要的水文站點(diǎn)。1臺(tái)風(fēng)“韋森特”及其回歸地和回采過程“韋森特”于2014年7月20日08時(shí)在菲律賓以東洋面形成后,于21日08時(shí)穿過巴士海峽進(jìn)入南海。21日23時(shí),距中山市約520km時(shí),中心附近最大風(fēng)力8級(jí);22日5時(shí)至23日8時(shí)近28h里,“韋森特”距中山380km左右,徘徊不前,但強(qiáng)度不斷增加;22日11時(shí),中心附近最大風(fēng)力增至為9級(jí);17時(shí),增加到10級(jí);23日8時(shí),增加到11級(jí);10時(shí),移至距中山320km時(shí),強(qiáng)度增加到12級(jí);16時(shí),風(fēng)速達(dá)38m/s(13級(jí));23時(shí),距中山140km,風(fēng)速達(dá)40m/s(13級(jí))。臺(tái)風(fēng)“韋森特”發(fā)展情況見表1?！绊f森特”于7月24日04時(shí)15分在廣東省臺(tái)山市赤溪鎮(zhèn)沿海地區(qū)登陸,登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)速40m/s(13級(jí)),中心最低氣壓955hPa。登陸后“韋森特”繼續(xù)向西偏北方向移動(dòng),24日09時(shí)減弱為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴?！绊f森特”路徑見圖1。2“韋森特”對(duì)橫門水道增水的分析2.1單次陣風(fēng)風(fēng)力分析據(jù)觀測(cè)資料,臺(tái)風(fēng)“韋森特”7月24日01時(shí)左右,位于中山正南約100km處時(shí),橫門水道風(fēng)力開始明顯增大,由原平均風(fēng)力2級(jí)左右,陣風(fēng)4~5級(jí),迅速增強(qiáng):24日01時(shí)10—20分,平均風(fēng)力為3~4級(jí);24日01時(shí)20—40分,平均風(fēng)力為4~5級(jí);24日01時(shí)40分至02時(shí)10分,平均風(fēng)力5~6級(jí);24日02時(shí)10分至03時(shí)00分,平均風(fēng)力增加到7級(jí)。陣風(fēng)風(fēng)力變化:01時(shí)19分錄到12.8m/s(6級(jí))的風(fēng)速;01時(shí)26分錄到16.9m/s(7級(jí));01時(shí)38分錄到17.4m/s(8級(jí));之后頻繁出現(xiàn)8級(jí)大風(fēng),瞬時(shí)風(fēng)力達(dá)9級(jí)。8級(jí)陣風(fēng)一直持續(xù)至“韋森特”登陸后的24日08時(shí)左右,持續(xù)6個(gè)多小時(shí)。24日08時(shí)后,隨著“韋森特”強(qiáng)度的減弱和遠(yuǎn)離中山,橫門水道測(cè)站風(fēng)力減弱,24日8—14時(shí),平均風(fēng)力減小到4~5級(jí),陣風(fēng)風(fēng)力降至6~7級(jí)。本次臺(tái)風(fēng)過程,橫門站出現(xiàn)最大風(fēng)速時(shí)段是在“韋森特”強(qiáng)度最強(qiáng)且距中山沿海地區(qū)最近時(shí)段(“韋森特”距中山100~70km),既在臺(tái)風(fēng)“韋森特”登陸前后。該臺(tái)風(fēng)過程橫門水道小隱測(cè)站出現(xiàn)最大風(fēng)速22.4m/s(9級(jí))(24日02時(shí)16分),此時(shí)“韋森特”位于中山南偏西,距中山約80km處,既登陸前2h?！绊f森特”影響橫門水道風(fēng)力情況見表2。2.2橫門水道增水分析2.2.1風(fēng)暴潮水位分析受臺(tái)風(fēng)“韋森特”強(qiáng)風(fēng)影響,雖處于天文小潮期,橫門水道小隱測(cè)站于7月24日(農(nóng)歷六月初六)4時(shí)50分,在“韋森特”登陸35min后,也是中山沿海風(fēng)力最強(qiáng)時(shí)段內(nèi),出現(xiàn)風(fēng)暴潮峰值水位+2.24m(珠基,以下同),超警戒水位0.24m。該風(fēng)暴潮水位較前一日同期高水位+0.80m(01:10)高出1.44m,增水較大,見圖2。風(fēng)暴潮峰值水位出現(xiàn)時(shí)間較前一日同期峰值水位出現(xiàn)時(shí)間滯后3.67h,較正常峰值水位出現(xiàn)時(shí)間滯后2.83h。2.2.2不穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)3個(gè)月的可達(dá)性對(duì)比從圖2知,臺(tái)風(fēng)“韋森特”對(duì)中山沿海地區(qū)的影響,未改變橫門水道水位動(dòng)態(tài)變化格局,日水位變化仍呈現(xiàn)二峰二谷形態(tài)。而近年受0814號(hào)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“黑格比”、0915號(hào)臺(tái)風(fēng)“巨爵”影響時(shí)期,橫門水道水位動(dòng)態(tài)發(fā)生明顯變化,日水位由二峰二谷變?yōu)橐环逡还刃螒B(tài)考察風(fēng)暴潮增水時(shí)段(7月23日21時(shí)至24日04時(shí)50分)對(duì)比同期前4個(gè)時(shí)段(7月19日19時(shí)50分至20日00時(shí)00分、7月20日20時(shí)10分至21日00時(shí)40分、7月21日20時(shí)30分至22日01時(shí)30分、7月22日21時(shí)20分至23日01時(shí)10分),見表3。在未受或未明顯受臺(tái)風(fēng)“韋森特”影響的第一至第四時(shí)段,潮水開始小漲時(shí)間比前一時(shí)段平均晚0.5h;水位平均漲幅1.21m;平均漲水時(shí)間4.4h;平均漲水速率0.28m/h。而明顯受臺(tái)風(fēng)影響引發(fā)風(fēng)暴潮增水的第五時(shí)段,潮水開始上漲時(shí)間(7月23日21時(shí)00分)比前一時(shí)段(第四時(shí)段7月22日21時(shí)20分)提前20min;水位上漲幅度2.49m,高于前期平均漲幅1.28m,漲水用時(shí)7.8h,長于前期平均漲水時(shí)間3.4h;漲水速率0.32m/h,高于前期平均漲水速率0.04m/h,低于第四時(shí)段0.02m/h。2.2.3強(qiáng)陣風(fēng)風(fēng)力時(shí)水位特征進(jìn)一步考察引發(fā)風(fēng)暴潮增水的第五時(shí)段增水速率:將7月23日21時(shí)左右,臺(tái)風(fēng)“韋森特”登陸前出現(xiàn)的低潮位值-0.25m到7月24日4時(shí)50分出現(xiàn)風(fēng)暴潮峰值水位+2.24m的漲水過程按時(shí)分成8個(gè)時(shí)段可知,漲水速率變化在0.52~0.08m/h之間,見表4。漲幅較大時(shí)段出現(xiàn)在漲水期間的第二、三、四小時(shí),即23日22時(shí)至24日1時(shí),其中23日22—23時(shí)水位漲幅最大,為0.52m/h;其次是23日23—24時(shí)與24日0—1時(shí),漲幅分別為0.45m/h和0.46m/h,3小時(shí)平均漲幅0.48m/h,高于平均增水速率(0.32m/h)0.16m/h。此時(shí)段,臺(tái)風(fēng)“韋森特”位于中山東偏南140~110km,中心附近最大風(fēng)力為13級(jí),風(fēng)速38~40m/s,橫門水道測(cè)站錄得平均風(fēng)力2級(jí)左右,陣風(fēng)風(fēng)力4~5級(jí)。水位增長較小時(shí)段出現(xiàn)在水位發(fā)生轉(zhuǎn)折的退潮轉(zhuǎn)漲潮時(shí)段(23日21—22時(shí))和漲潮轉(zhuǎn)退潮時(shí)段(24日4時(shí)至4時(shí)50分)。而24日1—2時(shí),24日2—3時(shí),24日3—4時(shí),臺(tái)風(fēng)“韋森特”位于中山南110~80km處,更接近中山沿海地區(qū),“韋森特”強(qiáng)度仍維持13級(jí),此時(shí)橫門水道測(cè)站錄得平均風(fēng)力5~6級(jí),最大7級(jí),陣風(fēng)8級(jí),瞬時(shí)最大風(fēng)力9級(jí),增水速率分別為0.32、0.31、0.19m/h,3小時(shí)水位平均增長速率為0.27m/h,比漲水過程的平均漲水速率0.32m/h小0.05m/h。根據(jù)上述分析,結(jié)合潮汐變化發(fā)現(xiàn),雖然2012年7月23日22—24日1時(shí)不是臺(tái)風(fēng)影響橫門水道風(fēng)力最強(qiáng)時(shí)段(此時(shí)橫門水道平均風(fēng)力2級(jí)左右,陣風(fēng)多為4~5級(jí)),但由于該時(shí)段正處于天文漲潮期,天文潮和臺(tái)風(fēng)作用相疊加,增加了潮水上漲速度和上漲幅度,使其水位上漲速率大于24日1—4時(shí)水位上漲速率。雖然24日1—4時(shí)臺(tái)風(fēng)“韋森特”距中山沿海更近,對(duì)中山沿海地區(qū)的風(fēng)力影響更大(橫門水道平均風(fēng)力多為5~6,陣風(fēng)8級(jí),瞬時(shí)風(fēng)力達(dá)9級(jí)),風(fēng)暴潮位增水更大,但天文潮水處于天然退潮期,兩者相抵,削弱了受臺(tái)風(fēng)影響水位漲幅。由此可知,受臺(tái)風(fēng)影響,中山沿海風(fēng)速最強(qiáng)時(shí)段,并不一定是風(fēng)暴潮增水速率最大時(shí)段,增水速率大小除要考慮臺(tái)風(fēng)影響該地區(qū)風(fēng)力大小外,還