(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210764600.X (22)申请日 2022.06.30 (71)申请人 中交水运 规划设计院有限公司 地址 100007 北京市东城区国子监 街28号 (72)发明人 肖鑫　郭延祥　周剑　苏东升　 商剑平　卢昭　 (74)专利代理 机构 北京康信知识产权代理有限 责任公司 1 1240 专利代理师 邹秋爽 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 113/08(2020.01) (54)发明名称 风浪数值模拟方法 (57)摘要 本发明提供了一种风浪数值模拟方法， 包括 以下步骤： 基于MIKE21_SW模型建立风浪模型， 根 据风浪模型的第一基础数据、 风浪模 型的第一地 形文件以及风浪模型的第一驱动文件模拟分析 以得到第一输出结果； 根据MIKE21_BW模型建立 绕射模型， 根据绕射模型的第二基础数据、 绕射 模型的第一海绵层文件、 绕射模 型的第一空隙层 文件以及绕射模型的第二驱动文件模拟分析以 得到第二输出结果； 根据MIKE21_BW模型建立透 射模型， 根据透射模型的第三基础数据、 透射模 型的第三地形文件、 透射模型的第二海绵文件、 透射模型的第二空隙文件以及透射模型的第三 驱动文件以得到第三输出结果。 本申请能够解决 相关技术中的对受风浪影 响的码头， 港池内部透 空结构形式下的波浪模拟结果精度较低的问题。 权利要求书2页 说明书7页 附图4页 CN 115048806 A 2022.09.13 CN 115048806 A 1.一种风浪数值模拟方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 基于MIKE21_SW模型建立 风浪模型， 其中， 建立所述 风浪模型的步骤 包括： 根据全球海图数据库或者实测地形 数据得到第一基础数据； 根据所述第一基础数据通过网格器Mesh  Generator制作非结构化三角形网格以得到 第一地形文件； 采用所述实测地形 数据或者再分析风场数据以得到第一驱动文件； 根据所述风浪模型的所述第 一基础数据、 所述风浪模型的所述第 一地形文件以及所述 风浪模型的所述第一驱动文件 模拟分析以得到第一输出 结果； 根据MIKE21_BW模型建立绕射模型， 其中， 建立所述绕射模型的步骤 包括： 根据所述全球海图数据库或者实测数据或者现场调研得到第二基础数据； 根据所述第二基础数据通过网格生成器Bathymetries制作四边形网格以得到第二地 形文件； 在造波线(5)的边界处设置第一海绵层以得到第一海绵层文件(4)； 在码头(2)的最外层陆地 边界设置第一空隙层以得到第一空隙层文件； 在所述造波 线(5)上设置第一驱动条件以得到第二驱动文件； 根据所述绕射模型的所述第二基础数据、 所述绕射模型的所述第 一海绵层文件(4)、 所 述绕射模型 的所述第一空隙层文件以及所述绕射模型的所述第二驱动文件模拟分析以得 到第二输出 结果； 根据MIKE21_BW模型建立透射模型， 其中， 所述透射模型的步骤 包括： 根据所述全球海图数据库或者所述实测数据或者所述现场调研得到第三基础数据； 以所述绕射模型的所述第二地形文件为基础， 将所述码头(2)所在水域设置为第一水 域(8)， 所述码头(2)与陆地(1)之间的第二水域(7)设置虚拟陆地(3)， 通过网格生成器 Bathymet ries制作四边形网格以得到第三 地形文件； 在所述造波 线(5)的边界处设置第二海绵层(6)以得到第二海绵文件； 在所述第一水域(8)位置处设置第二空隙层以得到第二空隙文件； 合成所述第 一输出结果和所述第 二输出结果以率定入射波高值， 根据 所述入射波高值 得到第三驱动文件； 根据所述透射模型的所述第三基础数据、 所述透射模型的所述第三地形文件、 所述透 射模型的所述第二海绵文件、 所述透射模型的所述第二空隙文件以及所述透射模型的所述 第三驱动文件以得到第三输出 结果； 判断所述第 三输出结果是否满足已知透射系数， 若满足所述已知透射系数则率定所述 透射模型运行 结束。 2.根据权利要求1所述的风浪数值模拟方法， 其特征在于， 在判断所述第 三输出结果是 否满足已知透射系 数的步骤中， 若不满足所述已知透射系 数， 调节所述第二空隙文件中的 所述第二空隙层的数值以得到第N空隙文件， 其中， 所述N为大于2的正整数， 所述透射模型 根据所述第三基础数据、 所述第三地形文件、 所述第二海绵文件、 所述第N空隙文件以及所 述第三驱动文件以得到第(N +1)输出结果， 再判断所述第(N +1)输出结果是否满足所述已知 透射系数， 直到所述第(N+1)输出 结果满足所述已知透射系数。 3.根据权利要求2所述的风浪数值模拟方法， 其特征在于， 在调节所述第 二空隙文件中权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115048806 A 2的所述第二空隙层的数值的步骤中， 调节所述第二空隙文件中的所述第二空隙层的数值的 范围在0.2至1之间。 4.根据权利要求2所述的风浪数值模拟方法， 其特征在于， 在合成所述第 一输出结果和 所述第二输出结果以率定入射波高值的步骤中， 所述风浪数值模拟方法还包括以下步骤： 合成所述第一输出结果和所述第二输出结果以得到合成波高值， 判断所述入射波高值是否 满足所述合成波高值， 若满足所述合成波高值则率定所述入射波高值运行结束， 若不满足 所述合成波高值， 调节所述入射波高值的数值以得到第M驱动文件， 其中， 所述M为大于3的 正整数， 所述透射模型根据所述第三基础数据、 所述第三地形文件、 所述第二海绵文件、 所 述第N空隙文件以及所述第M驱动文件以得到第(M+1)输出结果， 再判断所述第(M+1)输出结 果是否满足所述 合成波高值， 直到所述第(M+1)输出 结果满足所述 合成波高值。 5.根据权利要求4所述的风浪数值模拟方法， 其特征在于， 在合成所述第 一输出结果和 所述第二输出结果以得到所述合成波高值的步骤中： 所述第一输出结果、 所述第二输出结 果以及所述合成波高值之间满足： 其中， 所述A为港口口门外侧参考点P处的 所述第一输出结果， 所述B为所述港口口门外侧参考点P处的所述第二输出结果， 所述C为所 述合成波高值。 6.根据权利要求1所述的风浪数值模拟方法， 其特征在于， 所述已知透射系数的范围在 0至1之间。 7.根据权利要求1所述的风浪数值模拟方法， 其特征在于， 所述风浪数值模拟方法还包 括以下步骤： 在所述第三输出结果满足已知透射系数的步骤之后， 合 成所述第一输出结果、 所述第二输出 结果以及所述第三输出 结果以得到最终的波浪结果。 8.根据权利要求7所述的风浪数值模拟方法， 其特征在于， 在合成所述第一输出结果、 所述第二输出结果以及所述第三输出结果得到最 终的波浪结果的步骤中， 所述第一输出结 果、 所述第二输出 结果、 所述第三输出 结果以及所述 最终的波浪结果之间满足： 其中， 所述A为所述港口口门外侧参考点P处的所述第一输出结果， 所 述B为所述港口口门外侧参考点P处的所述第二输出结果， 所述D为所述第三输出结果， 所述 E为所述最终的波浪结果。 9.根据权利要求1所述的风浪数值模拟方法， 其特征在于， 所述风场数据包括CFSR/ CFSRv2数据。 10.根据权利要求1所述的风浪数值模拟方法， 其特征在于， 在以所述绕射模型的所述 第二地形文件为基础， 将所述码头(2)所在水域设置为第一水域(8)， 所述码头(2)与陆地 (1)之间的第二水域(7)设置所述虚拟陆地(3)的步骤中， 所述第一水域(8)将所述虚拟陆地 (3)分隔成第一区域和第二区域， 以使所述第二区域的面积大于所述第一区域的面积。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115048806 A 3