一种基于斜压模态的海上平台内孤立波预警方法技术

本发明专利技术公开了一种基于斜压模态的海上平台内孤立波预警方法，包括以下步骤：S1、在海上平台所在海域设置水听器和坐底发射换能器，采集实测声压值；S2、对流体动力方程进行求解，得到海上平台海域的斜压模态；S3、根据斜压模态，构建海水声速方程；S4、将海水声速方程进行变换，得到斜压模态幅度与海水声速关系式；S5、根据实测声压值、以及斜压模态幅度与海水声速关系式，采用遗传算法对斜压模态幅度进行求解，得到斜压模态幅度值；S6、根据斜压模态幅度值，对内孤立波进行监控并预警；本发明专利技术解决了现有技术监控范围小、监控时间有限，以及漏报或误报的问题。报的问题。报的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于斜压模态的海上平台内孤立波预警方法


[0001]本专利技术涉及内孤立波预警方法，具体涉及一种基于斜压模态的海上平台内孤立波预警方法。

技术介绍

[0002]内孤立波是有一种常见的海洋动力学活动，它普遍存在于全球各个海域。与海表面波浪不同，它主要表现为海洋内部密度层的起伏扰动，振幅可达到百米，能量大且不易衰减，对水下结构物作用时间长，对海上平台等结构物的安全造成极大的危害。因此，在海洋工程
内孤立波素有“水下魔鬼”的称呼，南海海域存在大范围，全时段的内孤立波活动现象，东沙附近海域多次发生海洋平台作业设备受到内孤立波作用而故障产生的险情。因此，采取措施对海洋平台附近海域的内孤立波进行监测预警，对于降低内孤立波对于海洋平台的危害是非常有必要的。
[0003]目前对于内孤立波的监测方法主要有两种：
[0004]1、利用传感器布放在内孤立波通过的水体，进行原位测量。这种方法主要是布放温度、盐度、声速、流速传感器对布放位置海域的水体状态扰动进行测量，进而识别内孤立波。利用传感器布放在内孤立波通过的水体，进行原位测量的方法，虽然本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于斜压模态的海上平台内孤立波预警方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在海上平台所在海域设置水听器和坐底发射换能器，采集实测声压值；S2、对流体动力方程进行求解，得到海上平台海域的斜压模态；S3、根据斜压模态，构建海水声速方程；S4、将海水声速方程进行变换，得到斜压模态幅度与海水声速关系式；S5、根据实测声压值，以及斜压模态幅度与海水声速关系式，采用遗传算法对斜压模态幅度进行求解，得到斜压模态幅度值；S6、根据斜压模态幅度值，对内孤立波进行监控并预警。2.根据权利要求1所述的基于斜压模态的海上平台内孤立波预警方法，其特征在于，所述步骤S2中流体动力方程为：其中，W为水质子的流速，z为海深，ε为相速度，N为浮力频率。3.根据权利要求1所述的基于斜压模态的海上平台内孤立波预警方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下分步骤：S31、根据海上平台海域的斜压模态，构建水质子运动方程；S32、根据物态方程和水质子运动方程，得到海水温度扰动；S33、根据海水温度扰动和海水盐度对海水声速的影响，构建海水声速经验方程；S34、根据海水声速经验方程，计算背景声速值；S35、根据背景声速值、斜压模态和海水温度扰动，构建海水声速方程。4.根据权利要求3所述的基于斜压模态的海上平台内孤立波预警方法，其特征在于，所述步骤S31中水质子运动方程为：其中，W为水质子的流速，为第n阶斜压模态，b
n
为第n阶斜压模态权重；所述步骤S32中物态方程为：其中，T为海水温度扰动，t为时间，W为水质子的流速，z为海深，为偏导；所述步骤S32中海水温度扰动的表达式为：其中，T为海水温度扰动，z为海深，为第n阶斜压模态，b
n
为第n阶斜压模态权重；所述步骤S33中海水声速经验方程为：
其中，c为海水声速，T为海水温度扰动，S为海水盐度，z为海深。5.根据权利要求3所述的基于斜压模态的海上平台内孤立波预警方法，其特征在于，所述步骤S35中海水声速方程为：其中，c为海水声速，c0为背景声速值，T为海水温度扰动，为第n阶斜...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈科，
申请(专利权)人：广东海洋大学，
类型：发明
国别省市：