【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于近岸工程，尤其涉及一种计算防波堤内海况分析方法、系统、设备和介质。
技术介绍
1、波浪作为海洋中最常见的现象之一，是近岸海底泥沙输运、港内船舶泊稳以及岸滩演变的重要动力因素。波浪从外海传播到近岸过程中，受到海底地形、珊瑚礁地形以及近岸构筑物等一系列因素的影响，通常会发生折射、绕射、破碎、反射和波能耗散等现象，导致波浪的波长、波高。波向以及浪频谱发生明显的变化，直接影响到近岸海域内的波浪传播特性，进一步影响到近岸工程结构物的设计和防波堤内船舶的停泊。通过获取防波堤内高精度的海况参数，为近岸工程结构物的设计提供更为可靠的数据支持；同时，防波堤内高精度的海况分析方法还可以模拟复杂的波浪传播情况，并预测波浪的传播特性，为近岸工程结构物的防护、持久性和可靠性提供保障。而现有技术中并没有针对防波堤内海况的分析方法，因此，迫切需要设计一种能够实现对目标防波堤内的海况精准推演的计算防波堤内海况分析方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种计算防波堤内海况分析方法、系统、设备和介质，实现对目标防波堤内海况的精准推演，为近岸海域的生产作业提供辅助支持。
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、一种计算防波堤内海况分析方法，包括以下步骤：
4、基于swan模型建立波浪推演数值模型，波浪推演数值模型采用风场进行驱动，波浪推演数值模型包括中尺度区域模型和小尺度区域模型，其中中尺度区域模型嵌套小尺度区域模型；
5、基于公开数据库建
6、基于公开数据库和波浪推演数值模型的网格地形文件得到波浪谱文件，并将得到的波浪谱文件输入波浪推演数值模型，由波浪推演数值模型输出每小时的有效波高与谱峰周期值，波浪谱文件包括有效波高、周期和波向；
7、确定防波堤的数据信息，并基于防波堤的数据信息建立funwave-tvd波浪模型，防波堤的数据信息包括防波堤计算范围、防波提岸线数据和防波提区域水深数据；
8、将波浪推演数值模型输出的每小时的有效波高与谱峰周期值作为funwave-tvd波浪模型的输入条件；
9、在funwave-tvd波浪模型中使用jonswap谱进行造波，待波面数据稳定后，对前预设数量个波面序列计算得到防波堤内每小时的有效波高与对应的周期值。
10、进一步地，基于公开数据库建立波浪推演数值模型的网格地形文件的步骤包括：
11、基于公开数据库生成波浪推演数值模型的岸线数据；
12、按照波浪推演数值模型的岸线数据，绘制网格，设置岸线边界和开边界，并基于公开数据库获取的水深数据插值到网格节点上，得到网格地形文件。
13、进一步地，波浪推演数值模型采用风场进行驱动的步骤包括：
14、采用era5风场作为波浪推演数值模型的驱动风场，era5风场的数据范围大于等于波浪推演数值模型的计算区域。
15、进一步地，将波浪推演数值模型输出的每小时的有效波高与谱峰周期值作为funwave-tvd波浪模型的输入条件的步骤包括：
16、将波浪推演数值模型计算得到的有效波高与谱峰周期值，以每小时为间隔，建立有效波高与谱峰周期值的矩阵，并将建立的矩阵作为funwave-tvd波浪模型的输入条件。
17、进一步地，预设数量为100。
18、本专利技术还提供了一种计算防波堤内海况分析系统，包括：
19、第一建立模块，用于基于swan模型建立波浪推演数值模型，波浪推演数值模型采用风场进行驱动，波浪推演数值模型包括中尺度区域模型和小尺度区域模型，其中中尺度区域模型嵌套小尺度区域模型；
20、绘制模块，用于基于公开数据库绘制波浪推演数值模型的网格地形文件；
21、第一输入模块，用于基于公开数据库和波浪推演数值模型的网格地形文件得到波浪谱文件，并将得到的波浪谱文件输入波浪推演数值模型，由波浪推演数值模型输出每小时的有效波高与谱峰周期值，波浪谱文件包括有效波高、周期和波向；
22、第二建立模块，用于确定防波堤的数据信息，并基于防波堤的数据信息建立funwave-tvd波浪模型，防波堤的数据信息包括防波堤计算范围、防波提岸线数据和防波提区域水深数据；
23、第二输入模块，用于将波浪推演数值模型输出的每小时的有效波高与谱峰周期值作为funwave-tvd波浪模型的输入条件；
24、造波模块，用于在funwave-tvd波浪模型中使用jonswap谱进行造波，待波面数据稳定后，对前预设数量个波面序列计算得到防波堤内每小时的有效波高与对应的周期值。
25、本专利技术还提供了一种电子设备，电子设备包括：
26、处理器；
27、存储器，用于存储可执行的计算机程序；
28、其中，处理器执行计算机程序时实现计算防波堤内海况分析方法的步骤。
29、本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现计算防波堤内海况分析方法的步骤。
30、相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：采用结构网络swan模型嵌套结构网络funwave-tvd波浪模型，以防波堤内波浪场为研究对象，从而达到精准模拟海波提内的海况情况，实现对目标防波堤内的精准推演，并提升了波浪推演在防波提内的准确性，为近岸海域的生产作业提供辅助支持。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种计算防波堤内海况分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的计算防波堤内海况分析方法，其特征在于，所述基于公开数据库绘制所述波浪推演数值模型的网格地形文件的步骤包括：
3.根据权利要求1所述的计算防波堤内海况分析方法，其特征在于，所述波浪推演数值模型采用风场进行驱动的步骤包括：
4.根据权利要求1所述的计算防波堤内海况分析方法，其特征在于，所述将所述波浪推演数值模型输出的每小时的有效波高与谱峰周期值作为Funwave-tvd波浪模型的输入条件的步骤包括：
5.根据权利要求1所述的计算防波堤内海况分析方法，其特征在于，所述预设数量为100。
6.一种计算防波堤内海况分析系统，其特征在于，包括：
7.一种电子设备，其特征在于，包括：
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
【技术特征摘要】
1.一种计算防波堤内海况分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的计算防波堤内海况分析方法，其特征在于，所述基于公开数据库绘制所述波浪推演数值模型的网格地形文件的步骤包括：
3.根据权利要求1所述的计算防波堤内海况分析方法，其特征在于，所述波浪推演数值模型采用风场进行驱动的步骤包括：
4.根据权利要求1所述的计算防波堤内海况分析方法，其特征在于，所述将所述波浪推演数值模型输出的每小...
【专利技术属性】
技术研发人员：应宗权，沈文耿，林美鸿，王雪刚，左华楠，董洪静，
申请(专利权)人：中交第四航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。