[發(fā)明專利]一種海洋模型數(shù)值模擬的潮流能資源評(píng)估方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310344532.2
• 申請(qǐng)日: 2013-08-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103390248A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牟林;宋軍;高佳;李程;劉首華;李琰;李歡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 牟林;宋軍;高佳;李程;劉首華;李琰;李歡
• 主分類號(hào): G06Q50/00
• 分類號(hào): G06Q50/00
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標(biāo)代理有限公司 12101
• 代理人: 朱瑜

1.一種海洋模型數(shù)值模擬的潮流能資源評(píng)估方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

第1步、選取潮流能估算的目標(biāo)海域，選擇對(duì)應(yīng)范圍的海圖資料；

第2步、完成不同分辨率所選海圖的拼接工作；并從收集到的基礎(chǔ)地理信息庫(kù)提取目標(biāo)海域相關(guān)地形和岸界信息進(jìn)行補(bǔ)充，采用插值方法完成目標(biāo)海域高精度地形數(shù)據(jù)產(chǎn)品的制作；

第3步、將現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查測(cè)得的水深地形數(shù)據(jù)資料與衛(wèi)星數(shù)據(jù)結(jié)合，得到目標(biāo)海域水深地形數(shù)據(jù)；

第4步、對(duì)目標(biāo)海域進(jìn)行非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格配置，構(gòu)造海洋模型；

第5步、依附第4步得到的網(wǎng)格，配置海洋模型運(yùn)行需要的初始溫鹽場(chǎng)；依靠調(diào)和常數(shù)來(lái)進(jìn)行開(kāi)邊界條件設(shè)置，所采用的調(diào)和常數(shù)全部來(lái)自于伴隨同化的潮汐模型模擬結(jié)果，分別為M₂、S₂、N₂、K₁、K₂、O₁、P₁、Q₁8個(gè)分潮；

第6步、利用所構(gòu)造的海洋模型進(jìn)行數(shù)值模擬，計(jì)算獲得潮流流速，并對(duì)流速結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證；

第7步、依附第6步海洋模型計(jì)算的流速結(jié)果，根據(jù)潮流能計(jì)算公式，進(jìn)行海水潮流能能流密度計(jì)算；

第8步、依據(jù)第7步獲得的潮流能能流密度分布情況，選取目標(biāo)海域中能流密度較大的斷面，計(jì)算得到潮流能蘊(yùn)藏量較大斷面的潮流能蘊(yùn)藏量、可開(kāi)發(fā)潮流能功率及資源類別；

第9步通過(guò)可視化技術(shù)將潮流能蘊(yùn)藏量、可開(kāi)發(fā)潮流能功率以及潮流能資源類別的結(jié)果直觀展示出來(lái)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潮流能資源評(píng)估方法，其特征在于,第1步所述海圖是指航海必需的精確測(cè)繪海洋水域和沿岸地物的專門(mén)地圖，按一定的比例尺和投影方法繪制而成；所述海圖資料主要包括：岸形、島嶼、礁石、水深、航標(biāo)和無(wú)線電導(dǎo)航臺(tái)分布等。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潮流能資源評(píng)估方法，其特征在于,第2步所述的插值方法是指在離散數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上補(bǔ)插連續(xù)函數(shù)，使得連續(xù)曲線通過(guò)全部給定的離散數(shù)據(jù)點(diǎn)；利用插值方法可通過(guò)函數(shù)在有限個(gè)點(diǎn)處的取值狀況，估算出函數(shù)在其他點(diǎn)處的近似值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潮流能資源評(píng)估方法，其特征在于,第4步所述的非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格是指網(wǎng)格區(qū)域內(nèi)的內(nèi)部點(diǎn)不具有相同的毗鄰單元，即與網(wǎng)格剖分區(qū)域內(nèi)的不同內(nèi)點(diǎn)相連的網(wǎng)格數(shù)目不同。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潮流能資源評(píng)估方法，其特征在于,第5步所述的調(diào)和常數(shù)是指分潮的振幅與遲角。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潮流能資源評(píng)估方法，其特征在于,第6步所述的海洋模型包括任何可以進(jìn)行溫度、鹽度、流場(chǎng)或海洋生態(tài)預(yù)報(bào)的基于非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的海洋模型；對(duì)所述的海洋模型結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，分別對(duì)水位、流速、流向的模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如誤誤差超過(guò)10%，則使用數(shù)據(jù)同化方法或通過(guò)海洋模型中的參數(shù)優(yōu)化方法，改進(jìn)并運(yùn)行該海洋模型，直至誤差符合要求而轉(zhuǎn)入下一步驟。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潮流能資源評(píng)估方法，其特征在于,上述第7步所述的能流密度，又稱功率密度，是單位時(shí)間通過(guò)單位迎流面積的潮流能量，平均功率密度P計(jì)算公式為：

P=12ρ1T∫0TV3dt]]>

式中，V為t時(shí)刻的流速（m/s）；T為評(píng)估周期；ρ為海水密度，取常數(shù)1025kg/m³。