基于体素结构和Mike模型的航道窗口期分析方法技术

本发明专利技术公开了基于体素结构和Mike模型的航道窗口期分析方法，包括以下步骤：S1、在水下沙坝处的河口处修建双导堤，并开挖有航道；S2、构建出航道以及航道辐射范围底部的地貌三维模型，定量分析出航道以及航道辐射范围底部中悬沙浓度、泥沙的高度以及潮流流速；S3、不同季节与悬沙同步观测的潮流和波浪数据并结合前后15年风场和海场浪的资料，解析不同季节悬沙所处动力环境的时空分布特征；S4、将地貌三维模型整合到平面二维潮流、波浪泥沙并耦合数学模型，通过模拟不同动力因子对悬沙分布，以现场观测和数值模拟相结合的研究手段，分析并预测出一段时间内航道辐射范围处的潮流大小、流速以及航道内的水深，进而预测出航道窗口期。进而预测出航道窗口期。进而预测出航道窗口期。

【技术实现步骤摘要】
基于体素结构和Mike模型的航道窗口期分析方法


[0001]本专利技术涉及船舶交通
，尤其涉及基于体素结构和Mike模型的航道窗口期分析方法。

技术介绍

[0002]辐射沙脊群海域受河流和海洋共同影响，易在河口位置形成水下沙坝，不利于航运发展。为了解决这一问题，在河口修建双导堤，并开挖航道。该措施一方面将原本南北向沿岸流转为平行于航道的潮流走向，解决了横流过大导致船舶难以进港的问题；另一方面，开挖的航道满足更大吨位船舶进港的水深条件。
[0003]双导堤虽然解决了船舶进港问题，但依然存在问题：1、堤头处易形成强烈回流区，横流导致船舶无法进港，需等待潮流流速较小时进港。2、虽然大部分时间开挖航道满足船舶进港水深，但低潮位时，船舶依然需要等候涨潮，满足进港水深才能进港。3、双导堤改变了潮流走向，同样降低了潮动力，水流挟沙力减弱，水体泥沙淤积在航道内，造成航道淤积，需要定期清淤。
[0004]为了进一步解决以上问题，需要对航道窗口期进行预测分析，更加全面、直观的反映出水域未来变化趋势，为船舶交通提供切实可用的参考数据。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于体素结构和Mike模型的航道窗口期分析方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、航道的建立：在河流和海洋共同影响下形成的水下沙坝处，且在河口处修建双导堤，并在双导堤内部开挖有航道；S2、地貌三维模型建立：使用若干探测装置通过点线面结合的探测方式并构建出航道以及航道辐射范围底部的地貌三维模型，定量分析出航道以及航道辐射范围底部中悬沙浓度、泥沙的高度以及潮流流速；S3、结合不同季节航道以及航道辐射范围内与悬沙同步观测的潮流和波浪数据，并结合前后15年风场和海场浪的资料，宏观上解析航道以及航道辐射范围内不同季节悬沙所处动力环境的时空分布特征；S4、将地貌三维模型整合到平面二维潮流、波浪泥沙并耦合数学模型，分析大小潮流和波浪以及季节的综合作用下悬沙的时空分布；分析并预测出一段时间内航道辐射范围处的潮流大小、流速以及航道内的水深，进而预测出航道窗口期。2.根据权利要求1所述的基于体素结构和Mike模型的航道窗口期分析方法，其特征在于：在所述S1中，构建所述航道的划归方式，将航道划分割形成有若干航带宽相等的虚拟航带。3.根据权利要求2所述的基于体素结构和Mike模型的航道窗口期分析方法，其特征在于：所述地貌三维模型的建立包括：每个探测装置自身形成点源探测，在航道内每个所述虚拟航带上形成线源探测，或在所述航道内形成面源探测，点线面结合探测整个航道；通过探测网的结构覆盖式探测所述航道辐射范围。4.根据权利要求1所述的基于体素结构和Mike模型的航道窗口期分析方法，其特征在于：所述航道辐射范围包括的区域包括所述双导堤两侧以及所述双导堤堤头处；若干所述探测装置分别设置在所述双导堤的两侧、所述双导堤的堤头处以及所述双导堤内侧的航道内，所述探测装置沿所述航道方向间隔排布。5.根据权利要求1所述的基于体素结构和Mike模型的航道窗口期分析方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：王乃瑞，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：