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申请/专利权人:扬州大学
摘要:本发明公开了一种基于空时结合的波能流资源测算方法及系统,首先确定波能流资源的测算区域和测算范围,并获取测算所需的波浪数据,接着按照空间分辨率将测算范围划分成网格,并计算测算范围内每个网格点每年的年均波能流大小,随后根据计算出的每年年均波能流值计算该区域的全年波能流总储量,然后按照季节划分,并划出测算区域内每个季节的多年的年均波能流分布;本发明实现了能充分结合波能流全年总储量、四季波能流分布和年均波能流变化趋势三个方面来测算波能流,不仅能从空间上描述波能流的特征,还能在时间尺度上体现出年均波能流的变化趋势,这对波浪能的测算和开发利用具有重要的意义,适合被广泛推广和使用。
主权项:1.一种基于空时结合的波能流资源测算方法,其特征在于:包括以下步骤,步骤A,确定波能流资源的测算区域和测算范围,并获取测算所需的波浪数据,其中波浪是由风浪和涌浪组成的混合浪,波浪数据包括混合浪的有效波高数据和波周期数据;步骤B,按照空间分辨率将测算范围划分成网格,并计算测算范围内每个网格点每年的年均波能流大小,其中空间分辨率为0.5°×0.5°,而计算测算范围内每个网格点每年的年均波能流大小,具体步骤如下,步骤B1,取波群方向为波能流的方向,则每单位波前宽度的波能流P的计算公式如公式1所示,P=ρg∫∫cgf,hEf,θdfdθ1其中,P表示波能流,ρ表示海水密度,g表示重力加速度,f表示频率,h表示水深,θ表示波向,cg表示群速,E表示波谱密度;步骤B2,公式1中群速cg如公式2所示, 其中,c表示波速,且c=LT,L表示波长,T表示波浪周期;k是波数,且k=2πL;步骤B3,由公式1可得,单位波前宽度的波能流近似值如公式3所示, 其中,Hs为有效波高,Te为能量周期;步骤B4,将公式2和公式3结合如公式4所示, 其中,波长L如公式5所示, 步骤B5,将公式4和公式5结合如公式6所示, 步骤C,根据计算出的每年年均波能流值计算该区域的全年波能流总储量,其中全年波能流总储量计算公式如公式7所示, 其中,EPT是全年波能流总储量,多年的年均波能流值,H是小时数,且H=365d×24h=8760h;步骤D,按照季节划分,并划出测算区域内每个季节的多年的年均波能流分布,其中春季为3、4和5月,夏季为6、7和8月,秋季为9、10和11月,冬季为12、1和2月;步骤E,根据计算出每个网格点每年的年均波能流大小,再计算每个网格点年均波能流多年的变化趋势,完成波能流资源的测算作业,其中计算每个网格点年均波能流多年的变化趋势采用的是一元线性回归分析预测法,而一元线性回归分析预测法的预测模型如公式8所示,Yt=axt+b8其中,xt表示t年自变量的值,Yt表示t年因变量的值,a和b表示一元线性回归方程的参数,且a和b分别由公式9和公式10求得,
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