姜曉暉，文先華

（交通運輸部天津水運工程科學研究所，天津 300456）

蓬萊市位于山東省膠東半島最北側、渤海和黃海的交界之處。蓬萊沿岸最突出的岸段與遼東半島的旅順口隔海相望，形成北黃海進入渤海的口門、渤海的潮汐即北黃海的潮波通過該口門向內傳播的結果。對于黃、渤海的潮波系統(tǒng)，許多學者曾做過相關的研究工作［1-5］。圖1-a給出了M2分潮的等遲角g的連線。由圖1可知，北黃海的半日潮波是一個旋轉潮波，潮波繞山東半島東端成山角外海的無潮點作逆時針方向旋轉。

旋轉潮波通過蓬萊與遼東半島旅順口的渤海口門后，大致按前進波的形態(tài)向內繼續(xù)傳播，并分別向渤海內的萊州灣、渤海灣和遼東灣傳播，在黃河口和秦皇島的外海，形成兩組旋轉潮波。因此蓬萊岸段地處2個潮波系統(tǒng)的交接處，即東側沿岸屬北黃海的旋轉潮波系統(tǒng)控制，西側沿岸由經過渤?？陂T后向渤海內繼續(xù)傳播的潮波控制，潮波呈前進潮波形態(tài)。蓬萊沿岸受這2個不同潮波的影響，其潮汐潮流變化區(qū)別明顯。本文通過蓬萊沿岸實測水文觀測資料，分析在2個潮波支配下，蓬萊沿岸潮汐潮流的不同變化特性。

1 蓬萊潮汐潮流觀測

2007年10月～11月在蓬萊海域進行了水文測驗［6］。測驗海域西起蓬萊龍口屺姆島，東至龍門眺，北到長山水道附近，測區(qū)位于渤海、黃海交界處（圖2）。

水文測驗布設5處驗潮站（圖2），分別在蓬萊東港區(qū)（驗潮2站）、欒家口（驗潮 3站）進行了 31 d（2007年 10月 17日 16：00～11 月 17 日 09：00）連續(xù)潮位觀測；在龍門眺站（驗潮1站）進行了12 d（2007年 10月 17日 12：00～30日 16：00）連續(xù)潮位觀測；在長島（驗潮4站，潮位為推算值）收集了14 d（2007年10月17日13：00～31 日 13：00）推算潮位；龍口屺母角（驗潮5站）因故未能取得12 d潮位資料。實際有價值的是驗潮2、3站的一個月潮位觀測，可進行一個月資料的調和分析；而只有12 d、14 d的觀測，不能按半個月資料來做調和分析。

海上潮流觀測共設12個測站（圖2），廟島海峽東布設7個測站，廟島海峽西布設5個測站。以6點法觀測各水層流速和流向，并計算垂線平均值。小潮觀測時間為2007年10月 20日 16：00～21日 19：00（農歷九月初十～十一）；大潮觀測時間為2007年 10月 29日 11：00～30日 13：00（農歷九月十九～二十），大、小潮觀測均為從高潮到高潮的全潮過程。

2 蓬萊沿岸潮位的變化特性

對東側龍門眺站（驗潮1站）12 d、東港區(qū)站（驗潮2站）31 d和西側欒家口（驗潮3站）31 d的潮位觀測資料進行綜合分析（表1），取上述3個測站2007年10月17日16時～30日16時的整點潮位資料繪制整點潮位過程線（圖3）。東港區(qū)站與龍門眺站同處蓬萊沿岸的東側，同屬北黃海旋轉潮波控制，兩站之間直線距離雖達近30 km，但潮位過程線的形態(tài)相似，潮差較大，日不等現(xiàn)象較小。

表1 蓬萊東、西兩岸測站的潮位特征值Tab.1 Tidal characteristic value of east and west coast tide stations in Penglai

而蓬萊沿岸西側欒家口站的潮位過程線反映出，潮波進入渤海之后繼續(xù)傳播，但潮差明顯減小、日不等現(xiàn)象加大（31 d統(tǒng)計平均潮差，東港站為1.19 m，欒家口站為0.84 m）。欒家口站與東港站距離不足20 km，兩者潮位過程線的形態(tài)卻有明顯的區(qū)別。同時，欒家口站平均漲潮歷時比東港區(qū)站短8 min；欒家口站平均落潮歷時比東港區(qū)站長8 min，表明潮波自東向西進入渤海后存在變形，漲潮歷時變短，落潮歷時變長。

表2 蓬萊東、西兩岸測站的4個主要分潮調和常數(shù)Tab.2 Harmonic constants of four main tidal constituents of east and west coast tide stations in Penglai

蓬萊沿岸東側的東港區(qū)站和西側的欒家口站都有31 d的潮位資料，按中期觀測資料系列的方法進行調和分析，求得兩站各自30個分潮的調和常數(shù)。表2列出兩站4個主要分潮的調和常數(shù)結果。由表2可以看出，相距不到20 km的2個測站，分潮調和常數(shù)不論振幅或遲角都有較大差異，以至測站的潮汐性質迥然不同。潮波進入渤海后，半日潮分量減小，東岸東港區(qū)站M2分潮振幅由56.4 cm減小至西岸欒家口站39.0 cm；全日潮分量有所增加，東港區(qū)站K1振幅由8.3 cm增加至欒家口站14.1 cm，所以東港區(qū)站示性系數(shù)為0.253，屬正規(guī)半日潮；而西側欒家口站的示性系數(shù)為0.652，屬不正規(guī)半日混合潮。潮汐性質的不同，反映了蓬萊東、西沿岸分屬不同的潮波系統(tǒng)，即蓬萊的東岸屬北黃海的半日旋轉潮波，蓬萊的西岸屬渤海向內傳播的潮波系統(tǒng)。

對比表2中兩地的分潮遲角發(fā)現(xiàn)，欒家口站半日分潮M2、S2比東港區(qū)站大，即東岸東港區(qū)站先發(fā)生高潮，7 min之后（欒家口站遲角比東港區(qū)站大3.5°），西岸欒家口站發(fā)生高潮，表明潮波是自東向西由北黃海向渤海傳播。

但對全日分潮O(jiān)1、K1而言，情況卻相反，欒家口站的遲角比東港區(qū)站小，即欒家口站先發(fā)生高潮，然后東港區(qū)站出現(xiàn)高潮。因此對全日分潮而言，黃渤海處于同一個潮

波系統(tǒng)下，無潮點位于渤?？陂T附近（圖4）。在柯氏力作用下，潮波按逆時針方向旋轉，處于無潮點位置下方的蓬萊沿岸，西岸欒家口站先發(fā)生高潮，然后東港區(qū)站出現(xiàn)高潮。由于半日分潮與全日分潮的規(guī)律正好相反，導致東港區(qū)站和欒家口站的實際潮位變化過程中高潮發(fā)生時刻的先后順序變得沒有規(guī)律。

3 蓬萊沿岸潮流的變化特性

蓬萊廟島海峽東側布設7個潮流測站，廟島海峽西側布設5個潮流測站。為說明東、西兩岸潮流的變化特點，選擇受岸線影響小、離岸稍遠且距離最近的測站，考察其流速、流向變化特性。S6和S9是所選的2個測站，它們之間距離為19.85 km。圖5～圖8給出S6和S9測站實測大、小潮垂線平均流速、流向及對應的潮位過程線。由圖5～圖8可以看出，東、西2個測站的潮流呈往復流變化，其潮流速過程線與兩岸潮汐的大小類似：東岸潮差大，潮流速也大，西岸潮差小，潮流速也小。此外，大潮東岸最大落潮流速出現(xiàn)于接近東港區(qū)站中潮位時刻（30日3：00），而西岸在欒家口站高潮位時刻后約1 h出現(xiàn)最大落潮流速；東岸大潮最大漲潮流速發(fā)生在東港區(qū)站低潮位時刻后約1 h，西岸發(fā)生在欒家口站低潮位時刻，東、西兩岸均發(fā)生于低潮位附近時刻。因此可以認為，潮波自北黃海經渤海口門以接近前進波的形態(tài)向渤海內傳播，因而其最大落（漲）潮流速發(fā)生在高（低）潮位附近時刻。

對S6、S9測站大、小潮的逐時測流資料進行潮流準調和分析，計算出潮流橢圓要素。表3列出S6、S9測站的6個主要分潮的潮流橢圓長半軸［7］。與潮汐有所不同，蓬萊東西兩岸的潮流半日分潮M2的橢圓長半軸幾乎相同，S6測站為35.7 cm/s、S9測站為36.5 cm/s。但是總的來說，東岸S6潮流比西岸S9大（圖5～圖6）。其實東岸潮流增大的主要成分是全日分潮流O1和K1。由于O1、K1分量的增加，潮流的示性系數(shù)達1.6，屬不正規(guī)半日混合潮流，這與東岸的潮汐為正規(guī)半日潮截然不同。西岸潮流的示性系數(shù)為0.8，也屬不正規(guī)半日混合潮流，與潮汐性質吻合。

表3 蓬萊東西岸代表測站S6和S9潮流橢圓長半軸長度Tab.3 Length of semi-major axis of current ellipse of east（S6）and west（S9）coast tide stations in Penglai cm/s

4 結語

綜上所述，蓬萊東、西兩岸潮汐、潮流的基本特性及其差異如下：（1）蓬萊的東岸屬北黃海的半日旋轉潮波，蓬萊的西岸屬渤海向內傳播的潮波系統(tǒng)；（2）蓬萊東岸屬正規(guī)半日潮，蓬萊西岸屬不正規(guī)半日混合潮；（3）與半日潮有所不同，蓬萊東、西岸的全日潮成分同處一個潮波系統(tǒng)下，無潮點在其正北方的渤海口門附近。蓬萊沿岸的日潮傳播方向與半日潮正相反，由西向東傳播。但日潮分量遠小于半日潮，總的潮波顯示為由東向西、由北黃海向渤海傳播；（4）蓬萊東、西兩岸的潮流呈往復流變化，其潮流速過程線與兩岸潮汐的大小類似：東岸潮差大，潮流速也大；西岸潮差小，潮流速也小。但潮流的性質與潮汐不同，東、西兩岸的潮流都為不正規(guī)半日混合潮流，而且東岸示性系數(shù)為1.6，大于西岸的0.8；（5）潮波自北黃海經渤?？陂T以接近前進波的形態(tài)向渤海內傳播，其最大落（漲）潮流速發(fā)生在高（低）潮位附近時刻。

近岸海洋的開發(fā)和利用，常需就特定的海洋工程項目開展局部水域的潮汐潮流水文觀測。潮流觀測常選擇大、中、小潮，以掌控潮流變化的范圍，相應的潮汐觀測都要延續(xù)12～13 d。但從資料的使用價值來說，潮位的觀測最好在15 d以上。

［1］方國洪，鄭文振，陳宗諭，等.潮汐和潮流的分析和預報［M］.北京：海洋出版社，1986.

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［3］趙保仁，方國洪，曹德明.渤、黃、東海潮汐潮流的數(shù)值模擬［J］.海洋學報，1994，16（5）：1-10.

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ZHOU H M，GU Y，LU X Q.Numerical modeling of tidal waves in Bohai Sea and Huanghai Sea［J］.Marine Sciences，2006，29（6）：48-52.

［5］黃祖珂，黃磊.潮汐原理與計算［M］.青島：中國海洋大學出版社，2005.

［6］姜曉暉，欒潤潤.煙臺港蓬萊東港區(qū)規(guī)劃水文測驗分析［R］.天津：交通部天津水運工程科學研究院，2007.

［7］JTJ/T213-98，海港水文規(guī)范［S］.