台风“山竹”影响下的城市风场数值模拟研究

廖孙策，黄铭枫，，*，楼文娟，林 巍，肖志斌

(1.浙江大学 建筑工程学院 结构工程研究所，杭州 310058；2.浙江大学 平衡建筑研究中心，杭州 310058)

0 引 言

近年来我国台风灾害频发，根据中国气象局公布的数据，平均每年有6个以上台风级别的热带气旋影响我国，对我国沿海地区造成巨大的财产损失[1]。随着国民经济的不断发展，截至2020年末，我国常住人口城镇化率超过60%。对于沿海城市来说，台风带来的大风以及暴雨耦合独特的城市空气动力学行为，例如建筑群干扰效应[2]、热岛效应以及城市内部的复杂局部地形条件等，导致了严重的城市建筑群台风灾变破坏和各类次生灾害。台风作用下的城市风场特性也成为了国内外风工程研究的热点之一。

现场实测作为风工程研究的主要手段之一，被广泛的应用于台风风场特性的研究。不少学者[3-6]都开展了台风作用下城市风场特性的实测研究工作。近年来，数值模拟也日益成为风场研究的有效手段之一。Li等[7]利用Fluent软件与高精度城市建筑（Geographic information system，GIS）数据对晋江市某区域风场进行了CFD模拟，获得了详细、直观的风场信息，并与实测数据进行了对比。结果表明，结合GIS数据的模拟方法能够有效提高城市整体风场CFD模拟的效率；模拟结果与实测结果基本一致。但是，CFD模型受限于网格数量无法采用过大的计算域；此外，台风风场特性不同于良态风，仅依靠CFD模型无法准确获取台风作用下的入口边界条件。

不同于小尺度的CFD模型，WRF模式作为中尺度气象数值模式中应用最广泛的模型之一，具有开源、参数方案丰富等特点，能较好地预测、重现真实大气环境下的台风风场[8-10]。……