DB37_T 4685—2023海湾纳潮量数值计算技术规程.docx
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1、ICS27.140CCSA 4537 山东省地方标准DB37/T 46852023海湾纳潮量数值计算技术规程Code of practice for numerical calculation of tidal prism in sea bay2023 - 12 - 28 发布2024 - 01 - 28 实施山东省市场监督管理局发 布目次前言II1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 基本程序15 资料收集25.1 岸线与水深25.2 海流与水位26 二维潮波数值模型26.1 控制方程与数值算法26.2 计算域的确定及网格剖分26.3 边界条件26.4 基本参数确定26.5 验证计
2、算及精度控制27 纳潮量计算27.1 平均纳潮量计算37.2 潮周期纳潮量计算38 成果与报告48.1 成果要求48.2 报告编写4附录 A(资料性) 海湾纳潮量数值计算结果汇总表5附录 B(资料性) 海湾纳潮量数值计算报告格式与内容6B.1 文本格式6B.2 报告章节内容6参考文献8前言本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由山东省海洋局提出并组织实施。 本文件由山东省海洋标准化技术委员会归口。 海湾纳潮量数值计算技术规程1 范围本文件确立了海湾纳潮量
3、数值计算的基本程序,规定了资料收集、二维潮波数值模型、纳潮量计算、成果与报告等内容。 本文件适用于山东省管辖海域内的海湾纳潮量计算。 2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件, 仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 12763.2 海洋调查规范 第2部分:海洋水文观测 HY/T 147.7 海洋监测技术规程 第7部分:卫星遥感技术方法JTS/T 231 水运工程模拟试验技术规范 3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。 3.1湾 口 bay mouth海湾两个
4、岬角之间的出口。 3.2纳潮量 tidal prism由于潮汐涨落引起的海湾水体体积的变化量。 3.3潮 差 tidal range在一个潮汐周期内,相邻的高潮与低潮之潮位差。 来源:GB/T 396192020,6.2.5 3.4单宽流量 flow discharge per unit width单位时间通过单位宽度断面的水体体积。 4 基本程序纳潮量计算宜按下列程序进行: a) 收集模型建立与验证资料; b) 进行海湾二维潮波数值模拟与验证; c) 基于二维潮波数值模拟结果计算海湾纳潮量; d) 按照成果与报告要求编写海湾纳潮量数值计算报告。 5 资料收集5.1 岸线与水深岸线资料来源于遥
5、感影像的解译,遥感影像的空间分辨率、成像时间和图像质量等要求按照HY/T 147.7的规定执行。水深资料来源于数字化海图或现场实测水深资料,水深测量年份应与岸线资料年份相近。 5.2 海流与水位海流与水位资料来源于海上现场观测,海流、水位观测原则上同步进行。海流与水位观测方法和资料处理按照GB/T 12763.2的规定执行。 6 二维潮波数值模型6.1 控制方程与数值算法模型的控制方程按照JTS/T 231的规定执行。方程的离散求解方法可采用有限体积法、有限差分法或有限元法等。 6.2 计算域的确定及网格剖分模型计算域应足够大,并使开边界附近的水文要素不受海湾岸线、水深变化等的影响。海湾内部网
6、格应加密,在疏密网格镶嵌界线上的加密度不超过3倍,并能够概化海湾岸线边界,网格结点水深应能够反映水下地形特征。 6.3 边界条件模型的边界条件应满足下列要求: a) 固边界条件:垂直于陆地边界的法向速度为零;b) 动边界条件:潮间带宜采用“干、湿”滑动边界; c) 开边界条件:开边界水位采用潮位或潮汐调和常数形式给出,在采用潮汐调和常数形式给出时,至少包括K1、O1、M2、S2等分潮。 6.4 基本参数确定曼宁糙率系数由实测潮位、流速和流向资料确定,应考虑水深、海床组成变化等因素引起的糙率平面分布不同。水平涡流粘度宜采用Smagorinsky公式计算。 6.5 验证计算及精度控制模型应不少于2
7、个站位的潮位、3个站位潮流观测资料验证。模型应选取与岸线数据年份对应的观测资料进行验证。潮位验证时长不少于1个月,潮流验证时长不少于25 h。模型验证精度控制按照JTS/T 231 的规定执行。 7 纳潮量计算7.1 平均纳潮量计算𝑚对潮波计算结果采用最小二乘法进行调和分析,得到潮汐调和常数,半日潮海湾平均潮差可依据潮汐调和常数进行计算。模型第𝑖个网格的平均潮差𝛥𝐻𝑖 计算见公式(1): (𝐻𝑖 )2𝑖𝑖 2𝐻𝐻
8、19867;𝑖 = 2.02𝐻𝑖 + 0.58 𝑆2 + 0.08 (𝐻𝐾1 +𝐻𝑂1) (1) 式中:𝑚𝑀2𝑖𝑀2𝑖𝑀2𝑚𝛥𝐻𝑖 第𝑖个网格的平均潮差,单位为米(m); 𝑀2𝐻𝑖 第𝑖个网格半日分潮M2的振幅,单位为米(m); &
9、#119878;2𝐻𝑖 第𝑖个网格半日分潮S2的振幅,单位为米(m); 𝐾1𝐻𝑖 第𝑖个网格日分潮K1的振幅,单位为米(m); 𝑂1𝐻𝑖 第𝑖个网格日分潮O1的振幅,单位为米(m)。平均纳潮量𝑄计算见公式(2): 𝑖=1𝑚 𝑄 = 𝑛 𝐻𝑖 𝑆𝑖 (2) 式中:𝑄
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