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龙图腾网恭喜中国海洋大学申请的专利挡板-堆石防波提的水动力分析方法及挡板-堆石防波提获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114580052B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-22发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210108267.7，技术领域涉及：G06F30/13；该发明授权挡板-堆石防波提的水动力分析方法及挡板-堆石防波提是由赵洋;吴松源;刘勇;刘晓;李爱军;何舒玥设计研发完成，并于2022-01-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本挡板-堆石防波提的水动力分析方法及挡板-堆石防波提在说明书摘要公布了：本发明涉及一种挡板‑堆石防波提的水动力分析方法，包括如下步骤：发展挡板‑堆石防波堤的新结构型式，即在挡板背浪侧抛填堆石，堆石结构两侧需利用栅栏板固定；针对新型的挡板‑堆石防波堤结构，基于势流理论、多孔介质理论、分离变量法，建立挡板‑堆石防波提的水动力分析数学模型；利用匹配特征函数法，基于流体运动的边界条件建立线性方程组；通过求解方程组确定速度势中待定系数。本发明提出的挡板‑堆石防波堤，是一种环境友好型结构，具有低透射、承受波浪力小、防止堤底冲刷等优点。本发明提供的挡板‑堆石防波提理论解析水动力分析方法，具有高效的计算速度，能够为挡板‑堆石防波提的工程设计和优化提供科学依据。

本发明授权挡板-堆石防波提的水动力分析方法及挡板-堆石防波提在权利要求书中公布了：1.一种挡板-堆石防波提的水动力分析方法，其特征在于，包括如下步骤：发展挡板-堆石防波堤的新结构型式，即在挡板背浪侧抛填堆石，堆石结构两侧需利用栅栏板固定；针对新型的挡板-堆石防波堤结构，基于势流理论、多孔介质理论、分离变量法，建立挡板-堆石防波提的水动力分析数学模型；利用匹配特征函数法，基于流体运动的边界条件建立线性方程组；通过求解方程组确定速度势中待定系数，计算挡板-堆石防波提的反射系数、透射系数和能量耗散系数；采用理论解析，结合多项Galerkin近似法对垂直挡板处两侧的压力损失模拟建立边值问题；所述方法中的挡板-堆石防波堤模型包括：挡板-堆石防波堤所处海域水深为h，其挡板入水深度为a；多孔堆石结构宽度为2b、高度为c，与挡板间距为B；以多孔堆石中心竖直延长线与静水面的交点为原点建立二维平面坐标系，其中x轴正方向水平向右，z轴正方向竖直向上；将模型分为5个子区域；子区域1为挡板迎浪侧水域；子区域2为挡板与堆石之间的区域；子区域3为堆石正上方水域；子区域4为堆石内部区域；子区域5为堆石背浪侧水域；所述方法还包括：基于分离变量法，满足控制方程、自由水面边界条件、水底边界条件以及潜堤上表面边界条件的各子区域速度势级数表达式为： 其中，Rm、Am、Bm、Tm、Cm和Dm为待定系数；φjx,z,j＝1,2,3,4,5分别为表示子区域j的速度势级数表达式；所述方法还包括：Zmz、Umz、Vmz为垂向特征函数，其表达式为： 式中，ε为堆石孔隙率、s为惯性系数，f为线性阻力系数；波数k0、km满足色散关系：ω2＝gk0tanhk0h＝-gkmtankmh,m＝1,2,3,...11式中，g表示重力加速度；λm则是以下复色散方程的根：ω2-gλmtanhλmh＝Pmω2tanλmh-gλm,m＝1,2,3,...12其值需要通过摄动法进行求解；所述方法还包括：对各子区域速度势函数进行匹配特征函数法求解时，需要用到各子区域间的速度连续和速度势连续条件，如下式所示：φ1x,z＝φ2x,z,-h≤z≤-a,x＝-B-b13 φ2x,zφ3x,z,-d≤z≤0,x＝-b15 φ5x,z＝φ3x,z,-d≤z≤0,x＝b17 所述方法还包括：基于匹配特征函数展开法，将速度势级数表达式中的级数q截取至Q，级数m、n截取至M；Q和M均为正整数，可得到如下线性方程组：[αqm]Q×M{Rm}M＝{βq}Q19 [ξnm]M×M{Am}M+[ζnm]M×M{Bm}M-[δnm]M×M{Cm}M+[ηnm]M×M{Dm}M＝022 [θnm]M×M{Cm}M+[ρnm]M×M{Dm}M-[σnm]M×M{Tm}M＝024-[μnm]M×M{Cm{M+[vnm]M×M{Dm}M-[I]M×M{Tm}M＝025；其中I单位对角阵，αqm、βq、χnq、ξnm、ζnm、δnm、ηnm、μnm、vnm、θnm、ρnm、σnm、Xnm、Ynm、Wnm、Lnm、γn为矩阵系数；所述方法还包括：定义反射系数Kr为反射波高与入射波高的比值，透射系数Kt为透射波高与入射波高的比值，挡板-堆石防波堤的反射系数和透射系数分别为：Kr＝|R0|26Kt＝|T0|27；所述方法还包括：各个子区域的速度势，控制方程为拉普拉斯方程，且还需满足以下边界条件：自由水面边界条件： 水底边界条件： 远场条件： 其中φ0为入射波速度势，其表达式为潜堤表面边界条件：φ3x,z＝s+ifφ4x,z,z＝-d,-b≤x≤b32 式中，G表示孔隙影响系数，其值取决于栅栏板的开孔率、形状和厚度；挡板处边界条件： 其中Eq为待定系数，pq为Galerkin基函数，表达式如下： 其中N2qz为第二类2q阶切比雪夫多项式：

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