姜晓晖，文先华

（交通运输部天津水运工程科学研究所，天津 300456）

蓬莱市位于山东省胶东半岛最北侧、渤海和黄海的交界之处。蓬莱沿岸最突出的岸段与辽东半岛的旅顺口隔海相望，形成北黄海进入渤海的口门、渤海的潮汐即北黄海的潮波通过该口门向内传播的结果。对于黄、渤海的潮波系统，许多学者曾做过相关的研究工作［1-5］。图1-a给出了M2分潮的等迟角g的连线。由图1可知，北黄海的半日潮波是一个旋转潮波，潮波绕山东半岛东端成山角外海的无潮点作逆时针方向旋转。

旋转潮波通过蓬莱与辽东半岛旅顺口的渤海口门后，大致按前进波的形态向内继续传播，并分别向渤海内的莱州湾、渤海湾和辽东湾传播，在黄河口和秦皇岛的外海，形成两组旋转潮波。因此蓬莱岸段地处2个潮波系统的交接处，即东侧沿岸属北黄海的旋转潮波系统控制，西侧沿岸由经过渤海口门后向渤海内继续传播的潮波控制，潮波呈前进潮波形态。蓬莱沿岸受这2个不同潮波的影响，其潮汐潮流变化区别明显。本文通过蓬莱沿岸实测水文观测资料，分析在2个潮波支配下，蓬莱沿岸潮汐潮流的不同变化特性。

1 蓬莱潮汐潮流观测

2007年10月～11月在蓬莱海域进行了水文测验［6］。测验海域西起蓬莱龙口屺姆岛，东至龙门眺，北到长山水道附近，测区位于渤海、黄海交界处（图2）。

水文测验布设5处验潮站（图2），分别在蓬莱东港区（验潮2站）、栾家口（验潮 3站）进行了 31 d（2007年 10月 17日 16：00～11 月 17 日 09：00）连续潮位观测；在龙门眺站（验潮1站）进行了12 d（2007年 10月 17日 12：00～30日 16：00）连续潮位观测；在长岛（验潮4站，潮位为推算值）收集了14 d（2007年10月17日13：00～31 日 13：00）推算潮位；龙口屺母角（验潮5站）因故未能取得12 d潮位资料。实际有价值的是验潮2、3站的一个月潮位观测，可进行一个月资料的调和分析；而只有12 d、14 d的观测，不能按半个月资料来做调和分析。

海上潮流观测共设12个测站（图2），庙岛海峡东布设7个测站，庙岛海峡西布设5个测站。以6点法观测各水层流速和流向，并计算垂线平均值。小潮观测时间为2007年10月 20日 16：00～21日 19：00（农历九月初十～十一）；大潮观测时间为2007年 10月 29日 11：00～30日 13：00（农历九月十九～二十），大、小潮观测均为从高潮到高潮的全潮过程。

2 蓬莱沿岸潮位的变化特性

对东侧龙门眺站（验潮1站）12 d、东港区站（验潮2站）31 d和西侧栾家口（验潮3站）31 d的潮位观测资料进行综合分析（表1），取上述3个测站2007年10月17日16时～30日16时的整点潮位资料绘制整点潮位过程线（图3）。东港区站与龙门眺站同处蓬莱沿岸的东侧，同属北黄海旋转潮波控制，两站之间直线距离虽达近30 km，但潮位过程线的形态相似，潮差较大，日不等现象较小。

表1 蓬莱东、西两岸测站的潮位特征值Tab.1 Tidal characteristic value of east and west coast tide stations in Penglai

而蓬莱沿岸西侧栾家口站的潮位过程线反映出，潮波进入渤海之后继续传播，但潮差明显减小、日不等现象加大（31 d统计平均潮差，东港站为1.19 m，栾家口站为0.84 m）。栾家口站与东港站距离不足20 km，两者潮位过程线的形态却有明显的区别。同时，栾家口站平均涨潮历时比东港区站短8 min；栾家口站平均落潮历时比东港区站长8 min，表明潮波自东向西进入渤海后存在变形，涨潮历时变短，落潮历时变长。

表2 蓬莱东、西两岸测站的4个主要分潮调和常数Tab.2 Harmonic constants of four main tidal constituents of east and west coast tide stations in Penglai

蓬莱沿岸东侧的东港区站和西侧的栾家口站都有31 d的潮位资料，按中期观测资料系列的方法进行调和分析，求得两站各自30个分潮的调和常数。表2列出两站4个主要分潮的调和常数结果。由表2可以看出，相距不到20 km的2个测站，分潮调和常数不论振幅或迟角都有较大差异，以至测站的潮汐性质迥然不同。潮波进入渤海后，半日潮分量减小，东岸东港区站M2分潮振幅由56.4 cm减小至西岸栾家口站39.0 cm；全日潮分量有所增加，东港区站K1振幅由8.3 cm增加至栾家口站14.1 cm，所以东港区站示性系数为0.253，属正规半日潮；而西侧栾家口站的示性系数为0.652，属不正规半日混合潮。潮汐性质的不同，反映了蓬莱东、西沿岸分属不同的潮波系统，即蓬莱的东岸属北黄海的半日旋转潮波，蓬莱的西岸属渤海向内传播的潮波系统。

对比表2中两地的分潮迟角发现，栾家口站半日分潮M2、S2比东港区站大，即东岸东港区站先发生高潮，7 min之后（栾家口站迟角比东港区站大3.5°），西岸栾家口站发生高潮，表明潮波是自东向西由北黄海向渤海传播。

但对全日分潮O1、K1而言，情况却相反，栾家口站的迟角比东港区站小，即栾家口站先发生高潮，然后东港区站出现高潮。因此对全日分潮而言，黄渤海处于同一个潮

波系统下，无潮点位于渤海口门附近（图4）。在柯氏力作用下，潮波按逆时针方向旋转，处于无潮点位置下方的蓬莱沿岸，西岸栾家口站先发生高潮，然后东港区站出现高潮。由于半日分潮与全日分潮的规律正好相反，导致东港区站和栾家口站的实际潮位变化过程中高潮发生时刻的先后顺序变得没有规律。

3 蓬莱沿岸潮流的变化特性

蓬莱庙岛海峡东侧布设7个潮流测站，庙岛海峡西侧布设5个潮流测站。为说明东、西两岸潮流的变化特点，选择受岸线影响小、离岸稍远且距离最近的测站，考察其流速、流向变化特性。S6和S9是所选的2个测站，它们之间距离为19.85 km。图5～图8给出S6和S9测站实测大、小潮垂线平均流速、流向及对应的潮位过程线。由图5～图8可以看出，东、西2个测站的潮流呈往复流变化，其潮流速过程线与两岸潮汐的大小类似：东岸潮差大，潮流速也大，西岸潮差小，潮流速也小。此外，大潮东岸最大落潮流速出现于接近东港区站中潮位时刻（30日3：00），而西岸在栾家口站高潮位时刻后约1 h出现最大落潮流速；东岸大潮最大涨潮流速发生在东港区站低潮位时刻后约1 h，西岸发生在栾家口站低潮位时刻，东、西两岸均发生于低潮位附近时刻。因此可以认为，潮波自北黄海经渤海口门以接近前进波的形态向渤海内传播，因而其最大落（涨）潮流速发生在高（低）潮位附近时刻。

对S6、S9测站大、小潮的逐时测流资料进行潮流准调和分析，计算出潮流椭圆要素。表3列出S6、S9测站的6个主要分潮的潮流椭圆长半轴［7］。与潮汐有所不同，蓬莱东西两岸的潮流半日分潮M2的椭圆长半轴几乎相同，S6测站为35.7 cm/s、S9测站为36.5 cm/s。但是总的来说，东岸S6潮流比西岸S9大（图5～图6）。其实东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，潮流的示性系数达1.6，属不正规半日混合潮流，这与东岸的潮汐为正规半日潮截然不同。西岸潮流的示性系数为0.8，也属不正规半日混合潮流，与潮汐性质吻合。

表3 蓬莱东西岸代表测站S6和S9潮流椭圆长半轴长度Tab.3 Length of semi-major axis of current ellipse of east（S6）and west（S9）coast tide stations in Penglai cm/s

4 结语

综上所述，蓬莱东、西两岸潮汐、潮流的基本特性及其差异如下：（1）蓬莱的东岸属北黄海的半日旋转潮波，蓬莱的西岸属渤海向内传播的潮波系统；（2）蓬莱东岸属正规半日潮，蓬莱西岸属不正规半日混合潮；（3）与半日潮有所不同，蓬莱东、西岸的全日潮成分同处一个潮波系统下，无潮点在其正北方的渤海口门附近。蓬莱沿岸的日潮传播方向与半日潮正相反，由西向东传播。但日潮分量远小于半日潮，总的潮波显示为由东向西、由北黄海向渤海传播；（4）蓬莱东、西两岸的潮流呈往复流变化，其潮流速过程线与两岸潮汐的大小类似：东岸潮差大，潮流速也大；西岸潮差小，潮流速也小。但潮流的性质与潮汐不同，东、西两岸的潮流都为不正规半日混合潮流，而且东岸示性系数为1.6，大于西岸的0.8；（5）潮波自北黄海经渤海口门以接近前进波的形态向渤海内传播，其最大落（涨）潮流速发生在高（低）潮位附近时刻。

近岸海洋的开发和利用，常需就特定的海洋工程项目开展局部水域的潮汐潮流水文观测。潮流观测常选择大、中、小潮，以掌控潮流变化的范围，相应的潮汐观测都要延续12～13 d。但从资料的使用价值来说，潮位的观测最好在15 d以上。

［1］方国洪，郑文振，陈宗谕，等.潮汐和潮流的分析和预报［M］.北京：海洋出版社，1986.

［2］曲大鹏.POM海洋数值模式及对渤、黄、东海潮汐潮流模拟试验的初步分析［D］.青岛：国家海洋局第一海洋研究所，2008.

［3］赵保仁，方国洪，曹德明.渤、黄、东海潮汐潮流的数值模拟［J］.海洋学报，1994，16（5）：1-10.

［4］周华民，谷艺，吕咸青.渤海潮波系统的数值模拟［J］.海洋科学，2006，29（6）：48-52.

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］黄祖珂，黄磊.潮汐原理与计算［M］.青岛：中国海洋大学出版社，2005.

［6］姜晓晖，栾润润.烟台港蓬莱东港区规划水文测验分析［R］.天津：交通部天津水运工程科学研究院，2007.

［7］JTJ/T213-98，海港水文规范［S］.