申请/专利权人：上海勘测设计研究院有限公司

申请日：2023-09-20

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN117195775B

主分类号：G06F30/28

分类号：G06F30/28;G06F30/23;G06F30/27;G06F16/215;G06F16/2458;G06F16/29;G06N7/01;G06F111/08;G06F111/10;G06F113/08;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.05#授权;2023.12.26#实质审查的生效;2023.12.08#公开

摘要：本申请提供一种近岸水域极值混合浪要素推算方法、系统、介质及装置，包括：获取目标区域再分析风场数据；基于再分析风场数据构建大洋尺度风浪数值模型，得到长时间序列的大洋尺度波浪数据库；从长时间序列的大洋尺度波浪数据库中提取外海波要素时间序列；基于所述外海波要素时间序列，推算不同方向不同重现期的外海波要素；构建小尺度近岸区域波浪传播数值模型和近岸小风区波浪数值模型，得到近岸区域不同设计水位不同方向不同重现期的涌浪要素和风浪要素；基于涌浪要素和风浪要素计算每个网格点的混合浪波浪要素；构建混合浪波浪要素的转换函数，用转换函数计算近岸任意位置某一设计水位某一方向某一重现期的极值混合浪要素。本申请能够得到理为合理和准确的近岸混合浪结果，对实际工程设计和研究更具有指导意义。

主权项：1.一种近岸水域极值混合浪要素推算方法，其特征在于，包括以下步骤：获取目标区域再分析风场数据；所述再分析风场数据包括：风速和风向；基于所述再分析风场数据构建大洋尺度风浪数值模型，确定合适的模型关键参数，得到长时间序列的大洋尺度波浪数据库；所述模型关键参数包括：白帽耗散系数；所述白帽耗散系数公式为：Cds＝4.5+V-256；其中，Cds表示为白帽耗散系数，无量纲；V表示为风速大小，单位：ms；基于所述长时间序列的大洋尺度波浪数据库进行外海特征点波浪数据提取，得到目标区域的外海波要素时间序列；基于所述外海波要素时间序列，采用皮尔逊Ⅲ型曲线适线法来推算不同方向不同重现期的外海波要素；基于所述不同方向不同重现期的外海波要素构建小尺度近岸区域波浪传播数值模型，得到近岸区域不同设计水位不同方向不同重现期的涌浪要素；基于工程设计风速和风向数据构建近岸小风区波浪数值模型，得到近岸区域不同设计水位不同方向不同重现期的风浪要素；基于所述涌浪要素和所述风浪要素计算每个网格点的混合浪波浪要素；包括：将结构网格数据格式的近岸区域不同设计水位不同方向不同重现期的涌浪要素和风浪要素进行叠加，并计算，得到每个网格点的混合浪波浪要素；将计算出的各个网格点的混合浪波浪要素导入结构网格，得到近岸区域不同设计水位不同方向不同重现期的结构网格数据格式的混合浪波浪数据库；其中，所述每个网格点的混合浪波浪要素计算公式为： TH＝MAXTS,TWMWDH＝AVERAGEMDDS,MWDW其中，HH表示混合浪的波浪高度，单位：m；HS表示涌浪的波浪高度，单位：m；HW表示风浪的波浪高度，单位：m；TH表示混合浪的波浪周期，单位：s；TS表示涌浪的波浪周期，单位：s；TW表示风浪的波浪周期，单位：s；MWDH表示混合浪的平均波向，单位：deg；MDDS表示涌浪的平均波向，单位：deg；MWDW表示风浪的平均波向，单位：deg；构建所述混合浪波浪要素的转换函数，用转换函数计算近岸任意位置某一设计水位某一方向某一重现期的极值混合浪要素；包括：通过线性差值法构建近岸区域混合浪波浪要素和水位、方向、重现期、横坐标和纵坐标的转换函数；基于所述转换函数，计算近岸任意位置某一设计水位某一方向某一重现期的极值混合浪要素；其中，所述转换函数的计算公式为：HH＝f1E,D,N,X,YTH＝f2E,D,N,X,YMWDH＝f3E,D,N,X,Y其中，E表示为近岸区域的水位，单位：m；D表示方向，单位：deg；N表示为重现期，单位：year；X表示为横坐标，单位：m；Y表示为纵坐标，单位：m；f1表示为近岸混合浪的波浪高度关于水位、方向、重现期、横坐标和纵坐标5个参数的转换函数；f2表示为近岸混合浪的波浪周期关于水位、方向、重现期、横坐标和纵坐标5个参数的转换函数；f3表示为近岸混合浪的波浪平均波向关于水位、方向、重现期、横坐标和纵坐标5个参数的转换函数。

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