一种基于深水区风浪条件的港内波高变化分析方法技术

本发明专利技术提供了一种基于深水区风浪条件的港内波高变化分析方法，选取港内关键点，根据深水区波浪边界条件自动实现港内关键节点波高的变化，边界条件包括波高、波向、波周期、风速和风向；方法包括：S1、建立波浪数学模型；S2、对波浪数学模型进行消波处理；S3、进行波浪反射的模拟；S4、对波浪数学模型依据的方程进行求解；S5、计算网格与边界处理；S6、不规则波的模拟与统计、S7、关键点波高变化图形输出。本发明专利技术所述的基于深水区风浪条件的港内波高变化分析方法可根据深水区波浪条件的变化实现港内关键节点波高的实时变化，深水区风浪条件可为后报数据，也可为预报数据，港内码头前波高的变化可为船舶作业条件提供技术支持。

【技术实现步骤摘要】
一种基于深水区风浪条件的港内波高变化分析方法
本专利技术属于海浪监测预报
，尤其是涉及一种基于深水区风浪条件的港内波高变化分析方法。
技术介绍
随着科学技术水平的进步，基本实现了对深水区波浪的变化进行实时监测和较为准确的预报，但是这种深水区波浪的监测或者预报大多功能较为单一，只是进行深水区的波浪监测和预报，没有有效的方法将深水区的波浪条件变化与港内波高变化有效结合起来。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种基于深水区风浪条件的港内波高变化分析方法，以解决现有方法中，没有有效的方法将深水区的波浪条件变化与港内波高变化有效结合起来的情况。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种基于深水区风浪条件的港内波高变化分析方法，选取港内关键点，根据深水区波浪边界条件自动实现港内关键节点波高的变化，边界条件包括波高、波向、波周期、风速和风向，方法包括：S1、建立波浪数学模型；S2、对波浪数学模型进行消波处理；S3、进行波浪反射的模拟；S4、对波浪数学模型依据的方程进行求解；S5、计算网格与边界处理；S6、不规则波的模拟与统计；S7、关键点波高变化图形输出。进一步的，所述步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于深水区风浪条件的港内波高变化分析方法，其特征在于，选取港内关键点，根据深水区波浪边界条件自动实现港内关键节点波高的变化，边界条件包括波高、波向、波周期、风速和风向；方法包括：S1、建立波浪数学模型；S2、对波浪数学模型进行消波处理；S3、进行波浪反射的模拟；S4、对波浪数学模型依据的方程进行求解；S5、计算网格与边界处理；S6、不规则波的模拟与统计；S7、关键点波高变化图形输出。

【技术特征摘要】
1.一种基于深水区风浪条件的港内波高变化分析方法，其特征在于，选取港内关键点，根据深水区波浪边界条件自动实现港内关键节点波高的变化，边界条件包括波高、波向、波周期、风速和风向；方法包括：S1、建立波浪数学模型；S2、对波浪数学模型进行消波处理；S3、进行波浪反射的模拟；S4、对波浪数学模型依据的方程进行求解；S5、计算网格与边界处理；S6、不规则波的模拟与统计；S7、关键点波高变化图形输出。2.根据权利要求1所述的基于深水区风浪条件的港内波高变化分析方法，其特征在于，所述步骤S1中，采用Boussinesq波浪数学模型，所述Boussinesq波浪数学模型的基本方程为沿水深积分的平面二维短波方程；基本方程公式如下：St+Px+Qy＝0其中：上述式中，P、Q为x、y方向流速沿水深的积分，h为静水深，S为波面高度，d为总水深d＝h+s，B为深水修正系数，可取为1/15，脚标*t、*x、*y分别表示物理量“*”对时间、x方向和y方向的偏导数。3.根据权利要求2所述的基于深水区风浪条件的港内波高变化分析方法，其特征在于，所述步骤S2中，波浪数学模型中，前后边界都要进行消波处理，以免出现边界的多次反射，影响模拟的精度；在消波边界区域，基本方程引入消波参数r、μ，其方程表达为：其中r(x)＝0.5(1+1/μ2)上述式中，Xs为空隙率消波层厚度，其中a的取值与Xs和Δx的比值有关。4.根据权利要求1所述的基于深水区风浪条件的港内波高变化分析方法，其特征在于，所述步骤S3中，波浪反射模拟的具体方法为：首先依据有关公式和实践经验判断反射率，再通过调整消波层数和空隙率，使得在对应的水深、波要素及步长情况下得到同等的反射率；项目计算中考虑码头为高桩结构，近岸浅水区防波堤采用斜坡式结构，深水防波堤采用直立式结构；不同的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘针，徐亚男，陈汉宝，管宁，栾英妮，沈文君，张亚敬，
申请(专利权)人：交通运输部天津水运工程科学研究所，
类型：发明
国别省市：天津,12