基于WEB服务的海水污染面积计算方法研究

提出了一种利用GIS空间分析技术,通过空间插值处理,对目标区域内的各类污染海域进行等级划分,得出各类污染海域面积的方法。通过对污染面积要素进行空间分析:栅格叠加统计分析、栅格转换矢量面、边界平滑处理、微小面积融合处理、要素面无缝处理以及同等级污染面融合处理,生成矢量污染面积图,计算各等级污染面积值,通过海洋专网,利用Arc GIS Server,发布Geopocessing服务。当用户导入插值数据,插值范围,设定条件,就可以获得区域的污染面积,为用户提供远程服务。研发了污染面积计算工具,有助于环保工作者提高工作效率,满足环境质量综合评价中时效性和直观性的要求,具有良好的推广意义。     

海域面积计算精度影响因子甄别与评价

由于地球曲率等的影响,采用解析法计算大区域、小比例尺海域面积,会引起海域测量面积变形,影响用海面积的计算精度.通过分析解析法引起面积变形的特点,定量分析了纬度差、投影方式与中央经线选择、坐标转换等海域面积计算精度影响因子,提出可采取选择合理的界址点间距、恰当的中央经线、基于椭球面计算等方法来提高海域面积的计算精度.     

多向不规则波浪生成的数值方法

实际的海浪是三维(多方向)的,海浪的方向分布对于海浪折射、绕射及泥沙运动等的研究具有重要的意义,因而人们利用多向不规则造波机对它进行物理模型试验研究.同时,基于合适的数学模型,可在计算机上产生长时段的多向不规则波浪,用于研究海浪的基本特性及其对工程建筑物的作用,也是一种方便经济有效的手段,这也是制作多向不规则波造波机控制信号的基础.因此,如何由数模有效地合成多向不规则波浪,日益受到人们的重视.常用的一种方法是把海浪看作由无数不同频率和不同方向的组成波线性叠加而成,因而将模拟二维波浪的方法^[1]直接推广应用于三维波浪的模拟.但是这样模拟所得的波浪往往是空间上不均匀,时间上会重复出现,需要进一步研究改进.本文首先给出了多向不规则波的三种模拟方法,并对其模拟结果进行了分析检验,给出了较理想的海浪模式.在此基础上,研究了模拟所得波浪的基本特征和模拟参数的确定.     

利用Tigress地球物理与油藏工程一体化软件计算圈闭面积

Tigress地球物理与油藏工程一体化软件系统是一套应用于油气勘探与开发的综合软件。系统主要功能为利用处理后的地震反射资料(二维、三维)进行地震反射界面识别并结合地震速度和钻井资料进行层位的分析解释，检验速度资料并利用速度资料对地震剖面作时一深转换，利用测井资料进行油藏工程分析和油藏模拟，编制各种成果图件。     

不规则波折射的数学模型

本文对光易型方向函数中的集中度参数Ｓｍａｘ进行了推算，得到了在不同底坡和入射角情况下，Ｓｍａｘ～ｄ／（Ｌｓ）。的关系曲线，从而较合理地给出了浅水区域的方向谱Ｓ（ｆ，θ）。本文用谱分量的线性迭加法建立了不规则波折射的数值模式，计算了具有各种理论方向谱的不规则波在平行直线状等深线海滩上的折射。其结果得到了不规则波折射系数ｋｓｒ的计算图。将所得的结果与用正弦波求得的值作了比较。另外，本文还探讨了方向谱的分割数与不规则波折射计算精度的关系，并对如何节省计算机时作了研究，从而确定了频率和方向的最佳分割数。     

近岸区不规则波成长模型的研究：II.模型的数值求解和验证

在建立近岸区不规则波成长模型的基础上,研究了波浪射线计算、传播能量守恒计算以及成长与衰减能量平衡计算的方法和格式处理,讨论了波数场、风场、水位和流场的确定方法。应用该模型计算了大亚湾的二维波谱场。与该海湾９６波浪仪实测资料对比,表明该模型的计算结果与实测资料相符良好。特别指出的是,在该模型的计算结果中周期随波浪的传播而变化。     

不规则波越浪率计算的一个新公式

对美国<海岸防护手册>(SPM)中估计不规则波浪下越浪率的计算公式作了分析并对其不足进行了改进,提出利用规则波越浪率来计算不规则波作用下越浪率的一个新的公式.认为当建筑物堤顶高程(从静水面算起)为零时,越浪率不仅与波高有关,波速也是一个重要的影响因素,SPM 法的假定不符合实际的工况,导致 SPM 法不是低估就是高估了越浪率的大小.通过数值模拟,将新改进的公式与 SPM 法、实验数据、以及经验公式作了对比,表明新公式是比较合理的,其计算结果可以作为工程设计的参考依据.     

多向不规则波浪作用下群墩结构上爬高的计算研究

波浪的方向分布对波浪的传播及其与工程结构物的作用都具有明显影响,目前现有的研究大多是基于单向波浪进行的。为了研究方向分布对群墩结构上的爬高影响,基于规则波浪与群墩作用的理论解,结合多向不规则波浪的造波方法,建立了多向不规则波浪与群墩作用的计算模型,同时进行了物理模型试验对模型的有效性进行了验证。系统地对群墩周围及表面上的波浪爬高进行了计算分析,结果表明,方向分布对波浪爬高具有较大的影响,且不同位置处的影响并不相同,在实际的工程设计中如果按照单向波浪计算,可能低估或者高估群墩周围的爬高。     

不规则波的物理模拟

介绍了不规则波的生成方法，其中长波、反射及三皮是关键。对波－－充合成做了分析，讨论了水波中的与雷诺数有关的现象的模拟。     

地质储量精细计算方法研究

石油、天然气地质储量是指导油气田勘探、开发,确定投资规模的重要依据。随着高含水期油田开发工作的不断深入,为了解决储采失衡的矛盾,我们提出根据三角网法确定单井控制面积,继而计算单井不同类型砂体地质储量,解决了目前采用的“单井控制面积=区块总面积／区块总井数”和“厚度碾平”算法所产生的误差,使地质储量计算更加合理,从而实现了对沉积单元和具体类型砂体进行地质储量精细计算的要求。．     

不规则区域海浪嵌套模式设计及其应用实例

本研究针对第三代MASNUM海浪模式的并行设计特点,设计实现了并行化不规则嵌套计算,从而提高了海浪模式嵌套模拟的灵活性和时效性.选取浙江舟山、宁波附近海域,利用201 1年的NCEP再分析风场作为强迫,采用大、中、小网格并利用该嵌套模式进行了三重嵌套应用.其中大、中区域实验均采用规则矩形方式设置开边界,大区域的模拟结果为中区域嵌套实验提供开边界条件,同时中区域嵌套输出小区域嵌套实验在不规则开边界上的边界条件.中区域的实验结果与卫星观测资料的对比表明:嵌套实验比无嵌套实验的误差小30％左右,二者在开边界附近的有效波高差异较大,达到0.5m以上.8月份中区域的无嵌套实验所得有效波高平均为0.7m,最大值为3.6m,嵌套实验结果则分别为1.0、7.1m,后者更接近以往观测资料所显示的平均波高1.5～2.0 m和最大波高5.0 ～10.0 m的结果,表明该常规嵌套方式的可行性.小区域实验也包含嵌套和无嵌套2个实验,开边界均采用不规则形状.实验结果表明:在5～8月期间,嵌套实验的波向与无嵌套的波向差异较明显,主要表现为外海传入;在6～7月份,嵌套实验与无嵌套实验有效波高的差值达1.0m以上;嵌套实验的周期普遍大于无嵌套的模拟结果,其最大差异为8 s.上述实验结果表明,该嵌套模式可实现规则开边界区域和不规则区域的嵌套模拟,可应用于复杂近岸区域的海浪数值模拟和预报,有效提高对关注区域海浪的模拟能力.     

消除"不规则频率"的非连续高阶元方法

针对使用边界元法计算波浪与结构物相互作用时所出现的“不规则频率”现象，采用连续高阶元和部分非连续高阶元对通过修改积分区域所获得的边界积分方程进行离散，有效地消除了“不规则频率”现象的发生。波浪作用下的截断圆柱所受到的水平波浪力和垂向波浪力的数值计算结果验证了该方法的有效性，同时考虑了非连续单元配置点的选择及单元划分数目对消除效果的影响。     

不规则波越波量的实验研究

本文试验研究了不规则波在斜坡式和直墙式海堤或护岸上的越波量,给出了计算无因次越波量的公式,研究了斜堤堤坡和波谱宽度对越波量的影响。还探讨了利用概率分布法由规则波越波量计算不规则波越波量的可行性.     

多向不规则波浪的确定性模拟

波浪波动时间过程及波列的模拟,对于开展实际波浪对于工程建筑物的作用具有重要的意义。本文采用线性叠加的单叠加模型,建立了多向不规则波浪的确定性模拟方法。基于理论模拟的规则波、单向不规则波和多向不规则波,验证了波浪确定性模拟方法的有效性。定性地对比分析了模拟波列和已知波列的一致性;定量地研究了模拟波浪在空间范围rr/L_s的误差分布情况(rr表示指定位置与给定位置的空间距离,L_s为有效波长)。并且建议,采用本文方法进行波浪确定性模拟时,最佳的浪高仪间距应小于0.12L_s。     

区域建设用海规划面积合理性初探

与单个项目相比,区域建设用海规划面积大,且规划区内的项目存在一定的不确定性,用海面积合理性分析的难度较大。根据区域用海规划建设规模和设计标准,结合区域建设用海规划区的功能定位,分析区域建设用海的实际需求,从海域资源的节约、集约利用角度,进行用海面积的合理性分析,是区域建设用海规划海域使用论证的关键之一。文章以福建省南安区域建设用海规划为例,从海域资源的节约、集约利用角度,进行用海面积的合理性初步探讨。     

海域使用面积测算方法与应用研究

本研究选取杭州湾、茅尾海和胶州湾不同纬度,不同面积下的海域作为研究对象,运用椭球体表面积计算方法和平面面积的解析法,通过在椭球体表面上和平面上面积的计算,得出了在不同纬度下采用平面代替椭球体表来计算海域使用面积的范围和不同面积的海域采用平面代替椭球体表面的相对误差范围,为海域使用面积的精确测算提供一定的技术支撑,为海洋行政主管部门的审批和确权提供强有力的依据,是海域合理开发和可持续利用的重要保障。     

渔港避风锚地面积计算的随机模拟

计算避风锚地的面积是渔港规划设计的重要内容之一.<渔港总体设计规范>(SC/T 9010-2000)推荐采用确定性方法计算避风锚地面积.由于没有规定输入参数代表值的确定方法,实际应用时参数取值带有很大的随意性和经验性,从而导致计算结果的不确定性.引入Monte Carle方法建立了渔港避风锚地面积计算的随机模拟模型,采用不同的概率分布刻划各相关参数,从而获得避风锚地面积的概率分布.实例计算表明,无论采用何种概率分布假定,得到的避风锚地面积均近似地服从正态分布,且不同概率分布假定对95%保证率的避风锚地面积值影响不大;当船长、船宽均取各分组船型的最大值,水深取相应区域水深的平均值,每组渔船之间安全距离及每组渔船数量取规范给定的平均值时,规范方法计算的避风锚地面积保证率在95%左右,从而为规范方法输入参数的确定提供了依据.     

近岸区不规则波成长模型的研究──Ⅱ.模型的数值求解和验证

在建立近岸区不规则波成长模型的基础上,研究了波浪射线计算、传播能量守恒计算以及成长与衰减能量平衡计算的方法和格式处理,讨论了波数场、风场、水位和流场的确定方法。应用该模型计算了大亚湾的二维波谱场。与该海湾956波浪仪实测资料对比,表明该模型的计算结果与实测资料相符良好。特别指出的是,在该模型的计算结果中周期随波浪的传播而变化。     

多向不规则波绕射的数值模拟

采用有限元求解Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ方程数值计算模型,对单突堤和双突堤的波浪绕射进行了数值模拟,并与物模试验进行对比验证。模拟结果表明入射波浪的方向分布对波浪的绕射具有明显的影响,使防波堤后的波浪增大,开阔区域的浪浪减小,波浪的方向分布对港内波浪的分布具有一定的均化作用。