一种海底沙波演变模拟方法技术

本发明专利技术公开了一种海底沙波演变模拟方法，利用国际公开数据库的水深数据和分潮数据，通过建立基于浅水方程的水动力数值模型，获取研究区域的特征水动力参数，并基于特征水动力参数综合垂向二维泥沙地貌模型进行海底沙波特征及活动性的预测，获取特征地貌波长和特征地貌波高，实现目标海域内沙波演变过程的模拟和沙波演变形态的预测，相比较于现有技术，本发明专利技术的方法通过多种数值计算相结合的方式，在基础数据较少的情况下，能够更高效率预测海底沙波波长、波高特征，以及模拟海底沙波演变，其模拟的准确度更高，模拟结果更合理，充分利用已有的公开数据库资料，节省时间成本和经济成本，能够为海洋工程基础设施及管线布置提供参考意见。

【技术实现步骤摘要】
一种海底沙波演变模拟方法
本专利技术涉及近岸海洋工程动力地质地貌环境的模拟方法，尤其是一种海底沙波演变模拟方法。
技术介绍
随着我国对海洋资源的大力开发，海洋工程设施逐渐增多，主要包括结构基础、输油、输气管线、海底电缆等。这些工程设备处于复杂的海洋动力环境中，一旦遭到破坏将会带来巨大的经济损失。除海洋动力环境外，海底地貌也会影响工程设施的安全，尤其是活动性较强的沙波地形，沙波的增长、运移、演变等形态特征的变化可能会造成管线的悬空、掩埋等。海底沙波地形广泛的存在于全球各水域的浅海陆架范围内，比如欧洲北海、白令海峡、我国南海北部、海南岛西南部海岸处等均有沙波地形的存在。目前对于沙波活动性的研究主要采取长期观测的方式进行，既需要大型、昂贵的观测设施，如多波束测深仪等，又需要进行反复测量，造成时间、经济的双重压力。另外一种常用的技术手段为直接采用数值方式进行模拟。沙波的演变尺度于水动力的变化尺度相较非常缓慢，沙波区域的空间尺度多为数十公里，为避免边界影响，计算区域需要设置很大范围，造成计算效率非常低。另外，由于海洋环境十分复杂，在计算过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海底沙波演变模拟方法，其特征在于，其包括以下步骤：/nS1：确定目标海域，获取目标海域的水深数据和潮流数据，提取调和常数，并采用所述调和常数设置目标海域的边界条件；/nS2：结合目标海域的水深数据和潮流数据，基于浅水方程构建所述目标海域的水动力数值模型，用所述调和常数驱动所述水动力数值模型，计算获取所述目标海域的潮流时程曲线；/nS3：对所述潮流时程曲线进行傅里叶变换，确定所述目标海域的占主导的潮流的流速幅值和相位；/nS4：结合所述占主导的潮流的流速幅值和相位，设置不同波长地形并对应构建不同的垂向二维水动力地貌模型，模拟不同波长的沙波演变情况；/nS5：分析不同波长地形的演变结果，得...

【技术特征摘要】
1.一种海底沙波演变模拟方法，其特征在于，其包括以下步骤：
S1：确定目标海域，获取目标海域的水深数据和潮流数据，提取调和常数，并采用所述调和常数设置目标海域的边界条件；
S2：结合目标海域的水深数据和潮流数据，基于浅水方程构建所述目标海域的水动力数值模型，用所述调和常数驱动所述水动力数值模型，计算获取所述目标海域的潮流时程曲线；
S3：对所述潮流时程曲线进行傅里叶变换，确定所述目标海域的占主导的潮流的流速幅值和相位；
S4：结合所述占主导的潮流的流速幅值和相位，设置不同波长地形并对应构建不同的垂向二维水动力地貌模型，模拟不同波长的沙波演变情况；
S5：分析不同波长地形的演变结果，得到所述目标海域的特征地貌波长和特征地貌波高，模拟出所述目标海域的沙波形态。


2.根据权利要求1所述的海底沙波演变模拟方法，其特征在于：S1中所述的目...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹汉军，李志刚，何杨，孙国民，王振鲁，吴朝晖，梁丙臣，赵党，何宁，黄福祥，尹则高，杨博，
申请(专利权)人：海洋石油工程股份有限公司，中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：天津;12