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用于海域工程的港内波况确定方法及其装置、电子设备制造方法及图纸

技术编号:40957545 阅读:7 留言:0更新日期:2024-04-18 20:34
本发明专利技术公开了一种用于海域工程的港内波况确定方法及其装置、电子设备,其中,港内波况确定方法包括:采集拟建工程项目所处海岸的海域信息,并基于海域信息从目标数据库中搜索临近海域的远海波浪数据,从远海波浪数据中提取拟建工程项目的外海海域指定等深线处的波浪数据,分析波浪数据中的波浪特征数据,得到N个重现期的波浪条件,将N个重现期的波浪条件输入至近海风浪模型,输出拟建工程港内波浪模型的边界条件,由港内波浪模型输出在拟建工程项目码头前的T个二维波浪场,基于拟建工程项目码头前的T个二维波浪场,确定所述拟建工程项目的港内波况变化状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及海域港口工程或其他相关领域,具体而言,涉及一种用于海域工程的港内波况确定方法及其装置、电子设备


技术介绍

1、海域港口是宏观经济的“晴雨表”,港口生产情况能够一定程度上反映宏观经济运行态势,海域港口作业条件作为海港作业运营中的重要参考因素,会影响船舶靠泊操作、货物装卸调度等,进而影响港口货物吞吐量及经济增长效益。

2、相关技术中,缺乏对长周期波待建海域工程项目的港内波况分析方案,而对于长周期波分布明显的海域,往往波浪条件复杂,整个项目需要涉及大量的后报数据、实测数据,由于海域工程项目的日程紧急,但是波况数据的获得需要耗费较长的时间及资源,往往无法适应各个海域工程项目的实施周期,影响海域工程项目的工程进度。

3、现有技术中,仅有针对非长周期波海域港口的港内波况评估方式,但是这种方案具有如下缺点:只适用于非长周期波海域港口,不适用于模拟长周期波的海域港口作业情况的分析;且必须有详实的波浪数据资料及设计波高;无法对未来作业条件进行预报。

4、针对上述的问题,目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现思路

1、本专利技术实施例提供了一种用于海域工程的港内波况确定方法及其装置、电子设备,以至少解决相关技术中无法对长周期波待建海域工程项目的港内波况进行分析,影响工程进度的技术问题。

2、根据本专利技术实施例的一个方面,提供了一种用于海域工程的港内波况确定方法,包括:采集拟建工程项目所处海岸的海域信息,并基于所述海域信息从目标数据库中搜索临近海域的远海波浪数据;从远海波浪数据中提取所述拟建工程项目的外海海域指定等深线处的波浪数据,其中,所述波浪数据包含:待评估时间序列以及与m个固定时间间隔对应的波浪特征,所述波浪特征包括:波高、周期、波向,m为大于1的正整数;分析所述波浪数据中的波浪特征数据,得到n个重现期的波浪条件,其中,n为大于1的正整数;将所述n个重现期的波浪条件输入至近海风浪模型,输出拟建工程港内波浪模型的边界条件;由所述港内波浪模型输出在所述拟建工程项目码头前的t个二维波浪场,其中,每个二维波浪场为所述拟建工程项目码头前各预定海域的波浪场,所述t为大于1的正整数;基于所述拟建工程项目码头前的t个二维波浪场,确定所述拟建工程项目的港内波况变化状态。

3、可选地,基于所述海域信息从目标数据库中搜索临近海域的远海波浪数据的步骤,包括:基于所述海域信息,确定所述拟建工程项目所处海岸的海况影响周期;在所述海况影响周期属于长周期波的情况下,筛选符合长周期波要求的初始海域集合;基于所述海域信息,确定所述拟建工程项目所处海岸的地理位置信息;从所述初始海域集合中筛选与所述地理位置信息在预设距离范围内的海域,得到初步筛选海域集合;比较拟建工程项目与所述初步筛选海域集合中各海域已建工程项目之间的海岸线平顺相似度以及等深线分布相似度,得到第一比较结果;从所述第一比较结果中筛选得到海岸线平顺相似度小于第一相似度阈值且等深线分布相似度小于第二相似度阈值的海域,得到与所述拟建工程项目所处海岸关联的所述临近海域;从所述目标数据库中搜索涉及所述临近海域的远海波浪数据。

4、可选地,在得到与所述拟建工程项目所处海岸关联的所述临近海域之后,还包括:获取所述临近海域各已建工程周围的海沟数据以及岛屿分布数据;在所述海沟数据指示所述临近海域周围的海沟深度大于预设深度阈值,或者,在所述岛屿分布数据指示所述临近海域周围存在岛屿的情况下,删除该所述临近海域。

5、可选地,在基于所述海域信息从目标数据库中搜索临近海域的远海波浪数据之后,还包括:对所述临近海域的远海波浪数据进行快速傅里叶变换,得到所述拟建工程项目周围海域的波浪特征谱形;获取所述拟建工程项目周围海域的jonswap谱形;调节所述jonswap谱形的伽马参数,将所述jonswap谱形与所述工程项目周围海域的波浪特征谱形相拟合。

6、可选地,分析所述波浪数据中的波浪特征数据,得到n个重现期的波浪条件的步骤,包括:基于所述波浪数据,构建piii曲线;提取所述piii曲线中的极值数据;基于所述piii曲线中的极值数据,得到n个重现期的波浪条件。

7、可选地,所述近海风浪模型是通过如下方法构建:采集地形数据;根据采集到的地形数据,使用网格生成器制作非结构化三角形网格;基于所述非结构化三角形网格设置所述近海风浪模型的模型参数。

8、可选地,所述港内波浪模型是通过如下方法构建:获取港内波浪模型的基础数据,其中,所述港内波浪模型的基础数据包括:模型边界数据和港内地形数据;基于所述港内地形数据,采用网格生成器制作四边形网格;基于所述模型边界数据,在陆地边界处设置海绵层,并在结构表层设置孔隙层,其中,所述海绵层用于吸收海浪与入射边界的多余波能,所述孔隙层用于表征结构表层上不同类型结构的反射特性;基于所述四边形网格、所述海绵层和所述孔隙层设置所述港内波浪模型的模型参数。

9、根据本专利技术实施例的另一方面,还提供了一种用于海域工程的港内波况确定装置,包括:获取单元,用于采集拟建工程项目所处海岸的海域信息,并基于所述海域信息从目标数据库中搜索临近海域的远海波浪数据;提取单元,用于从远海波浪数据中提取所述拟建工程项目的外海海域指定等深线处的波浪数据,其中,所述波浪数据包含:待评估时间序列以及与m个固定时间间隔对应的波浪特征,所述波浪特征包括:波高、周期、波向,m为大于1的正整数;分析单元,用于分析所述波浪数据中的波浪特征数据,得到n个重现期的波浪条件,其中,n为大于1的正整数;输入单元,用于将所述n个重现期的波浪条件输入至近海风浪模型,输出拟建工程港内波浪模型的边界条件;输出单元,用于由所述港内波浪模型输出在所述拟建工程项目码头前的t个二维波浪场,其中,每个二维波浪场为所述拟建工程项目码头前各预定海域的波浪场,所述t为大于1的正整数;确定单元,用于基于所述拟建工程项目码头前的t个二维波浪场,确定所述拟建工程项目的港内波况变化状态。

10、可选地,用于海域工程的港内波况确定装置还包括:第一获取模块,用于在得到与所述拟建工程项目所处海岸关联的所述临近海域之后,获取所述临近海域各已建工程周围的海沟数据以及岛屿分布数据;删除模块,用于在所述海沟数据指示所述临近海域周围的海沟深度大于预设深度阈值,或者,在所述岛屿分布数据指示所述临近海域周围存在岛屿的情况下,删除该所述临近海域。

11、可选地,用于海域工程的港内波况确定装置还包括:数据变换模块,用于在基于所述海域信息从目标数据库中搜索临近海域的远海波浪数据之后,对所述临近海域的远海波浪数据进行快速傅里叶变换,得到所述拟建工程项目周围海域的波浪特征谱形;第二获取模块,用于获取所述拟建工程项目周围海域的jonswap谱形;调节模块,用于调节所述jonswap谱形的伽马参数,将所述jonswap谱形与所述工程项目周围海域的波浪特征谱形相拟合。

12、可选地,所述分析单元包括:第一构建模块,用于基于所述波浪数据,构建piii曲线;提取本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于海域工程的港内波况确定方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述海域信息从目标数据库中搜索临近海域的远海波浪数据的步骤,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在得到与所述拟建工程项目所处海岸关联的所述临近海域之后,还包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在基于所述海域信息从目标数据库中搜索临近海域的远海波浪数据之后,还包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,分析所述波浪数据中的波浪特征数据,得到N个重现期的波浪条件的步骤,包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述近海风浪模型是通过如下方法构建:

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述港内波浪模型是通过如下方法构建:

8.一种用于海域工程的港内波况确定装置,其特征在于,包括:

9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述的用于海域工程的港内波况确定方法。

10.一种电子设备,其特征在于,包括一个或多个处理器和存储器,所述存储器用于存储一个或多个程序,其中,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器实现权利要求1至7中任意一项所述的用于海域工程的港内波况确定方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种用于海域工程的港内波况确定方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述海域信息从目标数据库中搜索临近海域的远海波浪数据的步骤,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在得到与所述拟建工程项目所处海岸关联的所述临近海域之后,还包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在基于所述海域信息从目标数据库中搜索临近海域的远海波浪数据之后,还包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,分析所述波浪数据中的波浪特征数据,得到n个重现期的波浪条件的步骤,包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述近海风浪模型是通过如下方法构建...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖鑫郭延祥商剑平苏东升曹凤帅付博新宋鹏卢昭
申请(专利权)人:中交水运规划设计院有限公司
类型:发明
国别省市:

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