Page 101 - 2023年第54卷第1期

模拟分辨率。流场开边界采用给定潮位，底部糙率参考以往研究取值范围 ０．０１８～０．０２ｍ，静流条件起
算。温度场给定开边界水温和初始温度场，温排水采用源汇项加入水动力方程；自由表面采用式（ １）
２
计算热通量，固壁绝热，温度求解水平扩散系数经率定取值为 １ｍ ?ｓ。计算起始时间设为验证时刻前
一个月，作为预热。
模型开边界潮位采用 ＴＰＸＯ潮位边界，由八大分潮 Ｍ２、Ｓ２、Ｎ２、Ｋ２、Ｋ１、Ｏ１、Ｐ１、Ｑ１的调和
常数预报得到。表面热通量计算所需太阳辐射、气温、湿度、风场、气压等实时气象场数据、初始水
温场以及开边界实时水温均采用美国 ＮＣＥＰ － ＣＦＳＲ全球逐小时再分析资料，水平分辨率为 ０．２度。并
用厂址气象站实测资料以及开边界周边海洋站水温数据对气象和边界水温时间系列数据进行了校验，
再分析资料与厂址站实测结果变化规律一致，量值符合较好。

图 １ ４重嵌套模拟区域位置图

３ 模型验证

３．１ 潮流场验证 计算域渤海海区潮流场模拟一年时长，取最后 ３个月结果进行潮流调和分析。图 ２
为计算的主要半日分潮 Ｍ２和主要全日分潮 Ｋ１同潮时图和潮流椭圆图。Ｍ２分潮有两个无潮点，分别
位于秦皇岛外海和黄河口外，Ｋ１分潮有一个无潮点在渤海海峡。Ｍ２分潮和 Ｋ１分潮的振幅都在辽东
湾顶达到最大，分别为 １．３ｍ和 ０．３５ｍ。本文模拟的主要分潮结果与黄大吉 ［１５］ 、郑鹏等 ［１６］ 的研究较
一致，表明所采用的模型及参数能正确反映渤海海域的潮流特征。
在大范围模型验证基础上，选取电厂建设前及电厂运行期间观测资料进行近岸潮流的进一步验
证，限于篇幅，这里列出部分验证结果。图 ３中为 ２０１７年 ７月原观期间厂址排水口附近 Ｗ１站大潮潮
位过程（测点位置见图 １），计算的逐小时潮位与实测值最大偏差 ０．１７ｍ，平均偏差 ０．０２ｍ，相位吻合
良好。图 ４为 ２０１７年 ７月原观期间 Ｖ１、Ｖ２测站大潮期潮流流速和流向过程，表 １中统计了涨潮和落
潮段平均流速和流向，模拟的表层及 ０．６倍水深处的流速、流向与实测吻合良好。上述验证结果说明
模型能够较好模拟工程海域的潮动力过程。图 ５中为计算的涨潮和落潮时流场分布，可以看出涨潮流
向东北，落潮流向西南，流向整体基本与岸线平行，在厂址南侧小湾内有回流存在。
３．２ 温度场验证 图 ６中为电厂建设前 ２００６年 ５月 ２８日 Ｌａｎｄｓａｔ７卫星红外遥感与计算的自然背景温
度场对比。可以看出计算的温度分布整体与遥感结果呈一致趋势，垂直岸线方向，近岸温度高，离岸
温度低；沿岸线方向，厂址南北两侧矶角以外水温高，厂址附近水温低。水温与水深呈现较强相关
性，水深浅的区域水温高。遥感影像温度较不均匀，有带状斑块，数模结果则温度分布连续性较好。
卫星遥感温度未经过水面测点校验，绝对精度有限，但相对分布能够反映海域温度变化的趋势，验证
结果说明数值模拟可以较好反映近岸海域背景温度场的顺岸向、离岸向水温分布规律。

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