[杭州湾金山嘴站与芦潮港站09年潮位相关初探]上海金山杭州湾双语学校

  摘要:位于河流上下游的两个站水位过程有着高度的相似,水位数据也存在着某种相关关系。本文选取金山嘴和芦潮港09年的水位资料,对两者高低潮位的相关性进行初步探索。对得出的高低潮位相关公式进行一些特征值的误差分析。从而得出比较切合实际的相关公式,为两个站之间资料的相互插补、潮位的相互检验提供一定的支持。
  关键词:相关性;潮位;分析
  Abstract: in the river upstream and downstream two standing water level process are highly similar, water level, there are also some data correlation. In this paper, jinshan mouth and luchao port 09, the water level of material, with both high and low tide levels between the preliminary exploration. The high and low tide levels related to draw some characteristic value formula of the error analysis. Concluded that more realistic related formulas for two stand between material of mutual interpolation and the tide levels offer some support each other inspection.
  Keywords: correlation; Tide levels; analysis
  中图分类号:P332.3 文献标识码:A 文章编号:
  同位于杭州湾的金山嘴和芦潮港两站,潮位受潮汐影响,属于非正规的浅海半日潮型,一天之内有二高二低潮汐现象,月之中有大、小潮的变化,它们的水位过程非常相似,潮位受影响的因素也基本一致。
  一、基本情况
   金山嘴站与芦潮港站均位于杭州湾北岸,长江冲击平原南端。杭州湾是典型的喇叭型河口,地处碗口的芦潮港站是湾内潮差较小的地点。处于上游的金山嘴站潮差较大些,它们的潮汐由南太平洋经琉球群岛进入湾区时遇上舟山群岛沿杭州湾南岸向湾顶推进,北支则在大洋山、大戢山附近沿杭州湾北岸岸线向西推进,二支潮波大致在玉盘山附近会合继续向湾顶推进。
   金山区与南汇区都位于湿润的亚热带季风气候区。受冷暖空气交替影响,四季分明,春季温暖多雨;夏季东南风为主,炎热湿润;秋季先湿后干;冬季以西北风为主,寒冷干燥。金山嘴站多年平均气温15.5℃,多年平均降水量为1070.3mm,芦潮港多年平均气温14.6℃,多年平均降水量为1054.9mm。
  二、相关分析
   对两站全年高低潮位资料分别进行相关分析计算,得到两站高低潮位相关关系,得到如下结果:
   两站的高潮位相关系数达到了0.9812,低潮位相关系数达到了0.9735,两站高低潮位高度相关。所得计算公式为:
   高潮位y=0.8914x+0.0145
   低潮位y=0.8831x+0.562
   上式中x代表金山嘴潮位,y代表芦潮港潮位。
   对公式中参数作略微调整,以求误差减小,经多次实验,最后得到公式为:
   高潮位y=0.8914x+0.0143
   低潮位y=0.889x+0.562
  三、公式误差分析
   (一)根据上述方法所得到的相关关系公式,对现有的资料进行互相换算,肯定存在着或大或小的误差,现对公式进行误差统计。
   根据金山嘴高低潮位,计算芦潮港高低潮位,与实测潮位进行比较,全年705个高潮次,705个低潮次,得到的比较结果如下表:
   表一相关公式误差统计表
   总次数 ≤5cm ≤10cm ≤15cm
  高潮 705 388 579 680
  所占比例 55.04% 82.13% 96.45%
  低潮 705 350 582 683
  所占比例 49.65% 82.55% 96.88%
  (二)对年极值与平均值的分析
   查09年资料,我们可以得到,金山嘴站全年最高高潮位出现在8月10日2:30,为5.38m,全年最低高潮位出现在2月19日19:22,为1.92m,全年最低低潮位出现在1月13日8:50,为-1.43m,全年最高低潮位出现在9月28日12:27,为1.31m,全年平均高潮位3.96m,平均低潮位-0.38m。
   而芦潮港站全年最高高潮位出现在8月20日23:30,为4.78m,全年最低高潮位出现在2月19日18:15,为1.89m,全年最低低潮位出现在1月13日7:32,为-0.81m,全年最高低潮位出现在9月28日11:42,为1.62m,全年平均高潮位3.54m,平均低潮位0.22m。
   由上面我们可以看到年最高高潮位没有对应,故查资料,得到芦潮港站8月10日1:37出现高潮,为4.67m,金山嘴站8月21日0:45出现高潮,为5.30m。分别用公式计算这些数据,得到相应的误差:
   表二相关公式各特征潮位相对误差表
  
  
   可以看出,由这组公式所计算得出的计算潮位与实测潮位之间的相对误差比较小。特别是年平均值误差极小,这对两站资料的互相检验插补有着一定的意义。当然我们也必须看到,在一些极值潮位时的误差还是相对比较大的,这主要是受外界气候因素的影响。比如8月10日金山嘴高潮位5.38m,而芦潮港却只有4.67m,这与09年8号台风莫拉克的影响程度有一定的关系。莫拉克从福建登陆后一直沿北,距上海最近时只有101公里,而距金山就更加近。相对来说,距芦潮港则远一点,影响的程度就会小一点,而且风向为偏东风。所以台风影响引起金山嘴增水明显大于芦潮港,这就造成了计算值比实测值偏大许多的情况。
  四、结论
   杭州湾金山嘴站与芦潮港站潮位相关关系非常密切,高度相关。他们的水位过程线非常相似。排除一些受自然天气影响的情况,两站高低潮位之间的插补计算误差比较小,这对于我们整理两站资料、分析两站水位关系、预报两站潮位给予一定的支持,对水文预报、防汛抗台有着一定的现实意义。
  参考文献:
  [1]陈蕾.杭州湾芦潮港站年最高潮位分析.上海水务,2009
  [2]金山嘴2009年潮位月年统计表,金山嘴2009年逐潮高低潮位表
  [3]芦潮港2009年潮位月年统计表,金山嘴2009年逐潮高低潮位表
  [4]0908莫拉克台风,台风论坛网
  作者简介:水荣 1985.9、男、汉族,河海大学水文与水资源工程专业,本科学历,助理工程师,从2007年起从事水文测验、水资源调查评价工作。
  注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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