海洋与海岸环境中安全风险评价系统的建立方法及装置的制造方法
【专利摘要】本申请公开了一种海洋与海岸环境中安全风险评价系统的建立方法及装置，所述方法包括：建立海洋与海岸环境的有旋波浪洋流的海水动力模型；利用海水动力模型，对海洋与海岸环境中各个动力现象的参数数值进行模拟计算；利用计算得到的各个动力现象的参数数值，计算海水的水动力载荷和破坏强度参数；基于水动力载荷和破坏强度参数，建立海洋与海岸环境中的安全风险评价系统。本申请通过对海洋与海岸环境建立有旋波浪洋流的海水动力模型，区别于无旋假设所建立的模型，使得本申请所建立的海水动力模型更加贴近自然现象中的海洋与海岸环境，尤其是存在紊流较多的近岸环境，由此提高所建立的海水动力模型的准确性，进而保证安全风险评价系统的准确性。
【专利说明】
海洋与海岸环境中安全风险评价系统的建立方法及装置
技术领域
[0001] 本申请设及海洋与海岸工程技术领域，更具体的说是设及一种海洋与海岸环境中 安全风险评价系统的建立方法及装置。
【背景技术】
[0002] 在自然界中，海洋中存在着巨大的能源，具有强大的利用价值。而在人类开发海 洋的过程中，如捕鱼、开采石油、建立核电站等，为了保证对沿海工程、生态及生命财产的安 全，需要对海洋与海岸环境进行安全评价。
[0003] 在现有技术中，一般通过建立海洋与海岸环境的海水动力模型，来模拟真实的海 洋与海岸环境，进而建立安全风险评价系统，实现海洋与海岸环境的安全风险评价。
[0004] 而上述海水动力模型的建立过程中，通常部分或完全基于无旋假设理论建立，也 就是说，在数学模型的数学推导上部分或完全假设海洋与海岸环境中的水流是无旋的。但 是，在由深海向近岸逐渐迫近时，海水的波浪开始破碎，素流开始出现，此时无旋假设就完 全违背了自然现象，并且严重影响了对有旋流的模拟和计算精度，尤其是速度场的垂直结 构，降低海水动力模型的准确性，由此降低安全风险评价系统的准确性。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本申请提供了一种海洋与海岸环境中安全风险评价系统的建立方法及 装置，用W解决现有技术中的海水动力模型基于无旋假设理论，使得海水动力模型的准确 性降低，造成安全风险评价系统的准确性较低的技术问题。
[0006] 为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
[0007] -种海洋与海岸环境中安全风险评价系统的建立方法，包括：
[0008] 建立海洋与海岸环境的有旋波浪洋流的海水动力模型；
[0009] 利用所述海水动力模型，对海洋与海岸环境中各个动力现象的参数数值进行模拟 计算；
[0010] 利用计算得到的各个动力现象的参数数值，计算海水的水动力载荷和破坏强度参 数；
[0011] 基于所述水动力载荷和破坏强度参数，建立海洋与海岸环境中的安全风险评价系 统。
[0012] 上述方法，优选的，所述建立海洋与海岸环境的有旋波浪洋流的海水动力模型，包 括：
[0013] 基于布辛涅斯克近似假设-格林-那地理论，利用W下公式，建立海洋与海岸环境 的有旋波浪洋流的海水动力模型；
[0014]
[0015]
[0018] 其中，U为水平速度，CO为竖直速度，t为时间，P为压强，X为水平坐标，Z为竖直 坐标，n为自由水面，T为念滞切应力，g为重力加速度，0为N或者N+1中的偶数，y为 弥散参数。
[0019] 上述方法，优选的，在建立所述安全风险评价系统之后，所述方法还包括：
[0020] 获取待评价的海洋作业目标的特征数据；
[0021] 利用所述安全风险评价系统，基于所述海洋作业目标的特征数据，获取所述海洋 作业目标在海洋与海岸环境中的安全风险系数。
[0022] 上述方法，优选的，所述建立海洋与海岸环境的有旋波浪洋流的海水动力模型，包 括：
[0023] 确定待建立的模型阶次参数，所述模型阶次参数为二阶或四阶；
[0024] 建立海洋与海岸环境中与所述模型阶次参数相对应的有旋波浪洋流的海水动力 模型。
[00巧]上述方法，优选的，所述海水动力模型中的波浪破碎子模型采用TKE模型对满旋 粘度进行模拟得到。
[0026] 本申请还提供了一种海洋与海岸环境中安全风险评价系统的建立装置，包括：
[0027] 模型建立单元，用于建立海洋与海岸环境的有旋波浪洋流的海水动力模型；
[0028] 参数模拟单元，用于利用所述海水动力模型，对海洋与海岸环境中各个动力现象 的参数数值进行模拟计算；
[0029] 参数计算单元，用于利用计算得到的各个动力现象的参数数值，计算海水的水动 力载荷和破坏强度参数；
[0030] 系统建立单元，用于基于所述水动力载荷和破坏强度参数，建立海洋与海岸环境 中的安全风险评价系统。
[0031] 上述装置，优选的，所述模型建立单元包括：
[0032] 第一建立子单元，用于基于布辛涅斯克近似假设-格林-那地理论，利用W下公 式，建立海洋与海岸环境的有旋波浪洋流的海水动力模型；
[0035]
[0036]
[0037] 其中，U为水平速度，CO为竖直速度，t为时间，P为压强，X为水平坐标，Z为竖直 坐标，n为自由水面，T为念滞切应力，g为重力加速度，0为N或者N+1中的偶数，y为 弥散参数。
[003引上述装置，优选的，还包括：
[0039] 特征获取单元，在所述系统建立单元建立所述安全风险评价系统之后，用于获取 待评价的海洋作业目标的特征数据；
[0040] 系数获取单元，用于利用所述安全风险评价系统，基于所述海洋作业目标的特征 数据，获取所述海洋作业目标在海洋与海岸环境中的安全风险系数。
[0041] 上述装置，优选的，所述模型建立单元包括：
[0042] 阶次确定子单元，用于确定待建立的模型阶次参数，所述模型阶次参数为二阶或 四阶；
[0043] 第二建立子单元，用于建立海洋与海岸环境中与所述模型阶次参数相对应的有旋 波浪洋流的海水动力模型。
[0044] 上述装置，优选的，所述模型建立单元所建立的海水动力模型中的波浪破碎子模 型为采用TKE模型对满旋粘度进行模拟得到。
[0045] 经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本申请公开提供的一种海洋与海岸 环境中安全风险评价系统的建立方法及装置，通过对海洋与海岸环境建立有旋波浪洋流的 海水动力模型，区别于无旋假设所建立的模型，使得本申请所建立的海水动力模型更加贴 近自然现象中的海洋与海岸环境，尤其是存在素流较多的近岸环境，由此提高所建立的海 水动力模型的准确性，进而保证基于运一有旋模型所建立的安全风险评价系统的准确性。
【附图说明】
[0046] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根据 提供的附图获得其他的附图。
[0047] 图1为本申请提供的一种海洋与海岸环境中安全风险评价系统的建立方法实施 例一的流程图；
[0048] 图2为本申请提供的一种海洋与海岸环境中安全风险评价系统的建立方法实施 例二的流程图；
[0049] 图3为本申请提供的一种海洋与海岸环境中安全风险评价系统的建立方法实施 例=的部分流程图；
[0050] 图4为本申请提供的一种海洋与海岸环境中安全风险评价系统的建立装置实施 例四的结构示意图；
[0051] 图5为本申请提供的一种海洋与海岸环境中安全风险评价系统的建立装置实施 例五的结构示意图；
[0052] 图6为本申请提供的一种海洋与海岸环境中安全风险评价系统的建立装置实施 例六的结构示意图；
[0053] 图7为本申请提供的一种海洋与海岸环境中安全风险评价系统的建立装置实施 例屯的部分结构示意图；
[0054] 图8~图15分别为本申请的应用示例图。
【具体实施方式】
[0055] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本申请保护的范围。
[0056] 参考图1，为本申请提供的一种海洋与海岸环境中安全风险评价系统的建立方法 实施例一的流程图，其中，所述方法适用于对地球上任何海域中海洋与海岸环境的安全风 险评价应用，本申请所建立的系统用于对海洋与海岸环境中进行作业的安全风险系统进行 评价。
[0057] 在本实施例中，所述方法可W包括W下步骤：
[0058] 步骤101 :建立海洋与海岸环境的有旋波浪洋流的海水动力模型。
[0059] 具体的，本实施例中首先对海洋与海岸环境中波浪洋流进行有旋假设，加上波浪 产生和吸收的边界数模条件、波浪破碎模型及移动海岸边界条件等，进而建立非线性的有 旋海水动力模型，所述海水动力模型可W进行二维模拟计算，也可W进行=维模拟计算。
[0060] 步骤102 :利用所述海水动力模型，对海洋与海岸环境中各个动力现象的参数数 值进行模拟计算。
[0061] 其中，所述动力现象可W包括有：海水水面变化、波浪传播、近岸流速、海水爬升 上岸、波浪破碎及非静态压强等动力现象，本实施例中，利用先前建立的有旋的海水动力模 型，对运些动力现象的参数数值进行模拟计算，进而得到所述海洋与海岸环境中各个所述 动力现象的参数数值。
[0062] 步骤103 :利用计算得到的各个动力现象的参数数值，计算海水的水动力载荷和 破坏强度参数。
[0063] 其中，所述水动力载荷，也可W称为水动力负荷，所述水动力载荷和所述破坏强度 参数能够表征所述海洋与海岸环境中的安全风险特征。
[0064] 步骤104 :基于所述水动力载荷和破坏强度参数，建立海洋与海岸环境中的安全 风险评价系统。
[0065] 需要说明的是，在自然环境中，海洋与海岸环境具有多源多至险因子特性，本实施 例中所建立的安全风险评价系统，是采用有旋假设，建立海水动力模型，进而建立的评价系 统，用W对海洋与海岸环境中进行作业如捕鱼、开采石油及发电等进行安全风险评价。
[0066] 由上述方案可知，本申请公开提供的一种海洋与海岸环境中安全风险评价系统的 建立方法实施例一，通过对海洋与海岸环境建立有旋波浪洋流的海水动力模型，区别于无 旋假设所建立的模型，使得本申请所建立的海水动力模型更加贴近自然现象中的海洋与海 岸环境，尤其是存在素流较多的近岸环境，由此提高所建立的海水动力模型的准确性，进而 保证基于运一有旋模型所建立的安全风险评价系统的准确性。
[0067] 基于上述实施例，在具体实现中，本申请的实施例在建立海洋与海岸环境的有 旋波浪洋流的海水动力模型时，可W采用布辛涅斯克近似假设-格林-那地理论，即 Boussinesq-Green-Na曲di理论，来对海洋与海岸环境中的模型尺度进行有旋假设，进而建 立海水动力模型，具体的：
[0068] 基于布辛涅斯克近似假设-格林-那地理论，利用W下公式，建立海洋与海岸环境 的有旋波浪洋流的海水动力模型；
[0073] 其中，U为水平速度，O为竖直速度，t为时间，P为压强，X为水平坐标，Z为竖直 坐标，n为自由水面，T为念滞切应力，g为重力加速度，0为N或者N+1中的偶数，y为 弥散参数。
[0074] 在上述实现方案中，本实施例既采用了 Boussinesq的量纲推导，又采用了 Green-Na曲di的加权积分结构和有旋多项式速度表达，成功去除了无旋假设，使得有旋的 速度场自然被模拟。
[00巧]也就是说，本实施例中通过在计算的速度场中设置有旋和垂直结构，如水平 坐标X及竖直坐标Z的速度场，完全移除了现有技术中的无旋假设，加上波浪产生 和吸收的边界数模条件、波浪破碎模型和移动海岸边界条件，由此构成一套完整的 Boussinesq-Green-Na曲di有旋波浪洋流的多维模型，如二维或立维模型。
[0076] 参考图2,为本申请提供的一种海洋与海岸环境中安全风险评价系统的建立方法 实施例二的流程图，其中，在所述步骤104之后，所述方法还可W包括W下步骤：
[0077] 步骤105 :获取待评价的海洋作业目标的特征数据。
[0078] 其中，所述待评价的海洋作业目标，可W为：处于海洋与海岸环境中的捕鱼的船 只、进行石油开采的钻井平台或进行发电的核电站等作业目标，其特征数据可W包括有结 构特征数据，如船只或钻井平台的高度、宽度及形状轮廓等特征数据，也可W包括有：地理 特征数据，如处于海洋与海岸环境中的地理坐标等特征数据，运些特征数据可W W网格数 据的形式存在。
[007引步骤106 :利用所述安全风险评价系统，基于所述海洋作业目标的特征数据，获取 所述海洋作业目标在海洋与海岸环境中的安全风险系数。
[0080] 具体的，本实施例中可W将所述特征数据置入所述安全风险评价系统中，运行所 述安全风险评价系统，进而由所述安全风险评价系统输出一组安全风险系数，所述安全风 险系数表征所述海洋作业目标如捕鱼的船只或钻井平台在海洋与海岸环境中进行作业时 的安全程度或风险程度。运一安全风险系统可W提供给作业人员，由作业人员判断是否能 够出海捕鱼或者是否进行正常的石油勘探或开采。
[0081] 参考图3,为本申请提供的一种海洋与海岸环境中安全风险评价系统的建立方法 实施例=中所述步骤101的实现流程图，其中，所述步骤101具体可W通过W下步骤实现：
[0082] 步骤111 :确定待建立的模型阶次参数，所述模型阶次参数为二阶或四阶。
[0083] 步骤112 :建立海洋与海岸环境中与所述模型阶次参数相对应的有旋波浪洋流的 海水动力模型。
[0084] 也就是说，本实施例中能够建立二阶和四阶两种模型，均可W进行二维或=维的 模拟计算。
[0085] 在具体实现中，本实施例中的二阶的海水动力模型的计算速度更快应用区域更 广，而本实施例中的四阶的海水动力模型的计算虽然慢应用范围更小，但计算精度较高，在 具体应用中，作业人员可W根据实际需求进行选择。
[0086] 另外，在现有技术中，海水动力模型中的波浪破碎理论过于经验化，使得建立的海 水动力模型准确性较低，因此，在前述各个实现方案中，鉴于计算精度较高的TKE公式，本 实施例所建立的所述海水动力模型中的波浪破碎子模型可W采用TKE模型对满旋粘度进 行模拟得到，进而与水动力进行禪合，加上波浪产生和吸收的边界数模条件和移动海岸的 边界条件，建立得到更加完善，准确性更高的海水动力模型。
[0087] 参考图4,为本申请提供的一种海洋与海岸环境中安全风险评价系统的建立装置 实施例四的结构示意图，其中，所述装置适用于对地球上任何海域中海洋与海岸环境的安 全风险评价应用，本申请所建立的系统用于对海洋与海岸环境中进行作业的安全风险系统 进行评价。
[0088] 在本实施例中，所述装置可W包括W下结构单元：
[0089] 模型建立单元401，用于建立海洋与海岸环境的有旋波浪洋流的海水动力模型。
[0090] 具体的，本实施例中首先对海洋与海岸环境中波浪洋流进行有旋假设，加上波浪 产生和吸收的边界数模条件、波浪破碎模型及移动海岸边界条件等，进而建立非线性的有 旋海水动力模型，所述海水动力模型可W进行二维模拟计算，也可W进行=维模拟计算。
[0091] 参数模拟单元402,用于利用所述海水动力模型，对海洋与海岸环境中各个动力现 象的参数数值进行模拟计算。
[0092] 其中，所述动力现象可W包括有：海水水面变化、波浪传播、近岸流速、海水爬升 上岸、波浪破碎及非静态压强等动力现象，本实施例中，利用先前建立的有旋的海水动力模 型，对运些动力现象的参数数值进行模拟计算，进而得到所述海洋与海岸环境中各个所述 动力现象的参数数值。
[0093] 参数计算单元403,用于利用计算得到的各个动力现象的参数数值，计算海水的水 动力载荷和破坏强度参数。
[0094] 其中，所述水动力载荷，也可W称为水动力负荷，所述水动力载荷和所述破坏强度 参数能够表征所述海洋与海岸环境中的安全风险特征。
[0095] 系统建立单元404,用于基于所述水动力载荷和破坏强度参数，建立海洋与海岸环 境中的安全风险评价系统。
[0096] 需要说明的是，在自然环境中，海洋与海岸环境具有多源多至险因子特性，本实施 例中所建立的安全风险评价系统，是采用有旋假设，建立海水动力模型，进而建立的评价系 统，用W对海洋与海岸环境中进行作业如捕鱼、开采石油及发电等进行安全风险评价。
[0097] 由上述方案可知，本申请公开提供的一种海洋与海岸环境中安全风险评价系统的 建立装置实施例四，通过对海洋与海岸环境建立有旋波浪洋流的海水动力模型，区别于无 旋假设所建立的模型，使得本申请所建立的海水动力模型更加贴近自然现象中的海洋与海 岸环境，尤其是存在素流较多的近岸环境，由此提高所建立的海水动力模型的准确性，进而 保证基于运一有旋模型所建立的安全风险评价系统的准确性。
[0098] 基于上述实施例，在具体实现中，本申请的实施例在建立海洋与海岸环境的有 旋波浪洋流的海水动力模型时，可W采用布辛涅斯克近似假设-格林-那地理论，即 Boussinesq-Green-Na曲di理论，来对海洋与海岸环境中的模型尺度进行有旋假设，进而建 立海水动力模型，具体的，参考图5,为本申请提供的一种海洋与海岸环境中安全风险评价 系统的建立装置实施例五的结构示意图，其中，所述模型建立单元401可W通过W下结构 单元实现：
[0099] 第一建立子单元411，用于基于布辛涅斯克近似假设-格林-那地理论，利用W下 公式，建立海洋与海岸环境的有旋波浪洋流的海水动力模型；
[0104] 其中，U为水平速度，CO为竖直速度，t为时间，P为压强，X为水平坐标，Z为竖直 坐标，n为自由水面，T为念滞切应力，g为重力加速度，P为N或者N+1中的偶数，y为 弥散参数。
[0105] 在上述实现方案中，本实施例既采用了 Boussinesq的量纲推导，又采用了 Green-Na曲di的加权积分结构和有旋多项式速度表达，成功去除了无旋假设，使得有旋的 速度场自然被模拟。
[0106] 也就是说，本实施例中通过在计算的速度场中设置有旋和垂直结构，如水平 坐标X及竖直坐标Z的速度场，完全移除了现有技术中的无旋假设，加上波浪产生 和吸收的边界数模条件、波浪破碎模型和移动海岸边界条件，由此构成一套完整的 Boussinesq-Green-Na曲di有旋波浪洋流的多维模型，如二维或立维模型。
[0107] 参考图6,为本申请提供的一种海洋与海岸环境中安全风险评价系统的建立装置 实施例六的结构示意图，其中，所述装置还可W包括W下结构：
[010引特征获取单元405,在所述系统建立单元404建立所述安全风险评价系统之后，用 于获取待评价的海洋作业目标的特征数据。
[0109] 其中，所述待评价的海洋作业目标，可W为：处于海洋与海岸环境中的捕鱼的船 只、进行石油开采的钻井平台或进行发电的核电站等作业目标，其特征数据可W包括有结 构特征数据，如船只或钻井平台的高度、宽度及形状轮廓等特征数据，也可W包括有：地理 特征数据，如处于海洋与海岸环境中的地理坐标等特征数据，运些特征数据可W W网格数 据的形式存在。
[0110] 系数获取单元406,用于利用所述安全风险评价系统，基于所述海洋作业目标的特 征数据，获取所述海洋作业目标在海洋与海岸环境中的安全风险系数。
[0111] 具体的，本实施例中可W将所述特征数据置入所述安全风险评价系统中，运行所 述安全风险评价系统，进而由所述安全风险评价系统输出一组安全风险系数，所述安全风 险系数表征所述海洋作业目标如捕鱼的船只或钻井平台在海洋与海岸环境中进行作业时 的安全程度或风险程度。运一安全风险系统可W提供给作业人员，由作业人员判断是否能 够出海捕鱼或者是否进行正常的石油勘探或开采。
[0112] 参考图7,为本申请提供的一种海洋与海岸环境中安全风险评价系统的建立装置 实施例屯中所述模型建立单元401的结构示意图，其中，所述模型建立单元401可W包括W 下结构：
[0113] 阶次确定子单元412,用于确定待建立的模型阶次参数，所述模型阶次参数为二阶 或四阶。
[0114] 第二建立子单元413,用于建立海洋与海岸环境中与所述模型阶次参数相对应的 有旋波浪洋流的海水动力模型。
[0115] 也就是说，本实施例中能够建立二阶和四阶两种模型，均可W进行二维或S维的 模拟计算。
[0116] 在具体实现中，本实施例中的二阶的海水动力模型的计算速度更快应用区域更 广，而本实施例中的四阶的海水动力模型的计算虽然慢应用范围更小，但计算精度较高，在 具体应用中，作业人员可W根据实际需求进行选择。
[0117] 另外，在现有技术中，海水动力模型中的波浪破碎理论过于经验化，使得建立的海 水动力模型准确性较低，因此，在前述各个实现方案中，鉴于计算精度较高的TKE公式，本 实施例的模型建立单元401所建立的所述海水动力模型中的波浪破碎子模型可W采用TKE 模型对满旋粘度进行模拟得到，进而与水动力进行禪合，加上波浪产生和吸收的边界数模 条件和移动海岸的边界条件，建立得到更加完善，准确性更高的海水动力模型。
[0118] W下为利用前述优选实施例的具体应用示例：
[0119] 如图8,为本实施例所建立的海洋与海岸环境中近海的海水动力模型的模拟内 容的表示图。在本实施例中，Boussineq-Green-Na曲di模型是完整的有旋近海水动力环 境数值模型，可W用于计算海水水面变化，波浪传播，近岸流速，海水爬升上岸，波浪破碎， 非静态压强等动力现象的数值。运一方案中，既采用了 Boussinesq的量纲推导又采用了 Green-Na曲di的加权积分结构和有旋多项式速度表达，成功去除了无旋假设，使得有旋流 的速度场自然被模拟。公式（1)、（2)、（3)及（4)为运一方案的数学理论基础，依次描述了 动量守恒、非静态压强、物质守恒和速度表达式。
[0120] 如图9中所示，为理论分析的弥散特性，显示了随着近似等级的升高，本实施例所 建立的海水动力模型和实际海洋与海岸环境越来越接近。
[0121] 如图10中所示，为模型特性的优化显示，在二阶和四阶近似等级，模型特性利用 了线性重排，进而较大程度的优化了所述海水动力模型。
[0122] 利用本实施例，对海啸冲过海面结构进行模拟测试，图11及图12为测试的计算结 果和物理实验结果的对比图，其中，虚线为实验结果，实线为模拟结果，可W看出匹配度达 到很高的程度。图13为海水的水体爬升岸滩的测试中计算结果与实验结果的对比图，其 中，实点为实验结果，实线为模拟结果，可W看出计算结果与实验结果相吻合。图14及图15 为利用本申请在**国新泽西海岸的安全风险评价的应用示例图，在海岸上有很多被破坏 的房子，根据破坏程度被分为不同的破坏等级，利用本申请实施例中的方案所建立的安全 风险评价系统，成功的将海水动力环境和风险评价相结合，系统的分析和计算了两者的联 系，为本申请提供了验证基础。
[0123] 对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但 是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某 些步骤可W采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描 述的实施例均属于优选实施例，所设及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
[0124] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他 实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置 而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所W描述的比较简单，相关之处参见方法部分说 明即可。
[0125] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实 体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示运些实体或操作之间存 在任何运种实际的关系或者顺序。而且，术语"包括"、"包含"或者其任何其他变体意在涵 盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要 素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为运种过程、方法、物品或者设备 所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句"包括一个……"限定的要素，并不排除 在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0126] 为了描述的方便，描述W上装置时W功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本 申请时可W把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
[0127] 通过W上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可W清楚地了解到本申请可 借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于运样的理解，本申请的技术方案本质 上或者说对现有技术做出贡献的部分可W W软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品 可W存储在存储介质中，如R0M/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用W使得一台计算机设备 (可W是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例或者实施例的某些 部分所述的方法。
[0128] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。 对运些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的 一般原理可W在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请 将不会被限制于本文所示的运些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。
【主权项】
1. 一种海洋与海岸环境中安全风险评价系统的建立方法，其特征在于，包括： 建立海洋与海岸环境的有旋波浪洋流的海水动力模型； 利用所述海水动力模型，对海洋与海岸环境中各个动力现象的参数数值进行模拟计 算； 利用计算得到的各个动力现象的参数数值，计算海水的水动力载荷和破坏强度参数； 基于所述水动力载荷和破坏强度参数，建立海洋与海岸环境中的安全风险评价系统。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立海洋与海岸环境的有旋波浪洋 流的海水动力模型，包括： 基于布辛涅斯克近似假设-格林-那地理论，利用以下公式，建立海洋与海岸环境的有 旋波浪洋流的海水动力模型；其中，u为水平速度，ω为竖直速度，t为时间，P为压强，X为水平坐标，z为竖直坐标， η为自由水面，τ为念滞切应力，g为重力加速度，β为N或者N+1中的偶数，μ为弥散参 数。3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在建立所述安全风险评价系统之后， 所述方法还包括： 获取待评价的海洋作业目标的特征数据； 利用所述安全风险评价系统，基于所述海洋作业目标的特征数据，获取所述海洋作业 目标在海洋与海岸环境中的安全风险系数。4. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述建立海洋与海岸环境的有旋波浪 洋流的海水动力模型，包括： 确定待建立的模型阶次参数，所述模型阶次参数为二阶或四阶； 建立海洋与海岸环境中与所述模型阶次参数相对应的有旋波浪洋流的海水动力模型。5. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述海水动力模型中的波浪破碎子模 型采用TKE模型对涡旋粘度进行模拟得到。6. -种海洋与海岸环境中安全风险评价系统的建立装置，其特征在于，包括： 模型建立单元，用于建立海洋与海岸环境的有旋波浪洋流的海水动力模型； 参数模拟单元，用于利用所述海水动力模型，对海洋与海岸环境中各个动力现象的参 数数值进行模拟计算； 参数计算单元，用于利用计算得到的各个动力现象的参数数值，计算海水的水动力载 荷和破坏强度参数； 系统建立单元，用于基于所述水动力载荷和破坏强度参数，建立海洋与海岸环境中的 安全风险评价系统。7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述模型建立单元包括： 第一建立子单元，用于基于布辛涅斯克近似假设-格林-那地理论，利用以下公式，建 立海洋与海岸环境的有旋波浪洋流的海水动力t吴型；其中，u为水平速度，ω为竖直速度，t为时间，P为压强，X为水平坐标，z为竖直坐标， η为自由水面，τ为念滞切应力，g为重力加速度，β为N或者N+1中的偶数，μ为弥散参 数。8. 根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，还包括： 特征获取单元，在所述系统建立单元建立所述安全风险评价系统之后，用于获取待评 价的海洋作业目标的特征数据； 系数获取单元，用于利用所述安全风险评价系统，基于所述海洋作业目标的特征数据， 获取所述海洋作业目标在海洋与海岸环境中的安全风险系数。9. 根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述模型建立单元包括： 阶次确定子单元，用于确定待建立的模型阶次参数，所述模型阶次参数为二阶或四 阶； 第二建立子单元，用于建立海洋与海岸环境中与所述模型阶次参数相对应的有旋波浪 洋流的海水动力模型。10. 根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述模型建立单元所建立的海水动 力模型中的波浪破碎子模型为采用TKE模型对涡旋粘度进行模拟得到。
【文档编号】G06F17/50GK106021629SQ201510394208
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年7月7日
【发明人】张尧
【申请人】国家海洋局海洋减灾中心