滑坡海啸的数值分析研究

论文摘要

海啸作为一种突发性且破坏力极强的海洋灾害,近年来受到广泛关注。目前国内外对海啸的研究工作大部分关注于海底地震引起的海啸灾害,对海底滑坡引发的滑坡海啸特征及物理机制研究较少,主要基于实验室的观测与模拟。南海北部大陆架区域海底滑坡、流动沙坡、大型侵蚀沟群、海底陡坎等各种不稳定地貌类型相当发育,是引起滑坡海啸的潜在因素,需要引起足够的重视。为了探究地震海啸的波形特征以及近岸特征,本文以2017年墨西哥地震海啸作为研究对象,采用DART（Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunamis）和近岸站点水位数据分离海啸波,通过对海啸波在深海和近岸的能量分布特征进行了对比分析,并采用小波分析进一步得到海啸波的波频和能量特征,发现海湾地形与海啸波相互作用导致波幅增大,波动持续时间变长的现象。在对滑坡海啸的研究方面,本文首先以2018年印尼帕卢湾海啸事件为研究对象,对印尼帕卢湾海啸的水位数据进行分析,参考实地调查报告,采用均一滑移量模型、有限断层模型及海底滑坡模型计算海啸初始场,并对海啸传播进行数值模拟。根据模拟结果和pantoloan站海啸到达时间信息,认为pantoloan港附近的海啸主要由地震引起,帕卢湾内多个区域受海底滑坡的作用影响显著,海湾特殊的地形特征也加剧了此次海啸灾害;根据pantoloan站海啸波小波分析,认为帕卢湾地形产生了“放大”海啸波幅的作用。在滑坡海啸研究方面,本文还选取了南海北部白云凹陷区域作为潜在的滑坡海啸源进行研究。根据前人的研究给出滑坡海啸源参数并进行数值模拟。通过分析模拟结果,认为白云凹陷区域发生滑坡海啸,将会在南海深水区域造成6m以上的最大海啸波幅,在近岸区域造成0.3m-3m不等的最大波幅,对南海区域的海上船只、海上工程以及近岸的人员和财产安全造成较大的灾害,需要引起足够的重视。通过敏感性实验,比较不同情景下白云凹陷区域海底滑坡导致的海啸情景,较全面的评估了该区域发生滑坡海啸的风险性,认为在不同情境下,南海区域深水和近岸的最大波幅有所变化,但都达到了海啸灾害的级别,将造成程度不等的灾害性影响。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 研究背景及意义
•   1.2 海底滑坡概述
•   1.3 南海北部海底滑坡研究现状
•   1.4 滑坡海啸研究现状
•   1.5 研究内容和论文组织结构
• 第二章 滑坡海啸基本特征与数值模型
•   2.1 滑坡海啸的基本特征
•   2.2 滑坡海啸的类型
•   2.3 滑坡海啸模拟数值模型
•   2.4 Geowave数值模型
• 第三章 2017年9 月墨西哥沿岸Mw8.1 级地震海啸波形特征分析
•   3.1 2017年9月8 日墨西哥Mw8.1 级地震海啸事件概述
•   3.2 数据处理及分析
•     3.2.1 海啸波提取
•     3.2.2 海啸波形特征分析
•   3.3 结论
• 第四章 印尼帕卢湾滑坡海啸成因分析与模拟
•   4.1 引言
•   4.2 海啸波特征与共振分析
•   4.3 帕卢湾海啸数值模拟
•     4.3.1 Okada均一滑移量模型模拟海啸波
•     4.3.2 有限断层模型模拟海啸波
•     4.3.3 滑坡海啸情景设计与数值模拟
•   4.4 结论
• 第五章 南海区域滑坡海啸风险研究
•   5.1 南海白云凹陷区域海底滑坡数值模拟
•     5.1.1 滑坡海啸源参数与数据来源
•     5.1.2 模拟结果初步分析
•     5.1.3 模拟海啸波的波形特征分析
•   5.2 南海白云凹陷区域海底滑坡海啸敏感性实验
•     5.2.1 滑坡海啸初始场的敏感性分析
•     5.2.2 滑坡海啸近岸影响的敏感性分析
•   5.3 结论
• 第六章 总结与展望
•   6.1 本文主要结论
•   6.2 讨论与展望
• 参考文献
• 研究生期间发表的文章
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 孙立宁

导师: 于福江

关键词: 海啸,滑坡海啸,南海,数值模拟,风险评估

来源: 国家海洋环境预报中心

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 海洋学

单位: 国家海洋环境预报中心

分类号: P731.25

DOI: 10.27810/d.cnki.ghyhz.2019.000002

总页数: 74

文件大小: 8411K

下载量: 89