珠江口高潮位波动特征分析及预测研究

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珠三角是我国人口最稠密、经济最发达的区域之一,高潮位变化会直接影响到航运、堤防安全、供水安全等诸多方面。准确了解和掌握珠江口高潮位的变化规律,以及高潮位的精确预报,对该区域的生产生活具有实用意义。本文研究珠江八大口门之中的横门、磨刀门从2001~2015年月平均高潮位的波动。分析月平均高潮位的变化规律及主要成分,同时研究当地气压、气温、风速、径流量、西太平洋水位等多种水文气象因子对珠江口月平均高潮位的影响,并对月平均高潮位进行预测。主要研究方法及成果:横门和磨刀门2001~2015年月平均高潮位均呈显著上升趋势。采用傅里叶变换、连续小波变换和极大重叠离散小波变换分析横门和磨刀门月平均高潮位的周期波动,得到显著成分包括年分潮Sa、半年分潮Ssa、1/3年分潮,年分潮Sa具有平稳特性,包含1/3年分潮在内的短周期成分变化明显,显示非平稳性,体现了高潮位的季节性波动。运用小波相干分别对横门、磨刀门的月平均高潮位及对应的气压、气温、风速、径流量、西太平洋水位五种因子进行相关分析,揭示了月平均高潮位的季节性变动受径流量变化的影响,而年周期波动受气压、气温、径流量、西太平洋水位共同作用的影响。应用ARIMA及NAR神经网络分别对横门、磨刀门的月平均高潮位进行预测,NAR预测曲线与实际月平均高潮位的更加接近。
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