科创中国
风浪流耦合的全要素水动力数学模型预报技术
成果类型：: 新技术
发布时间: 2023-07-13 08:51:32
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 用户430920 | 2023-07-13 08:51:32
本世纪以来，渤海湾港口建设日新月异，作为其中重要组成部分的曹妃甸港，是交通运输部首批具备40万吨船舶靠泊资格的沿海四港之一，但受渤海航路水深限制，超大型船舶满载进出渤海湾问题需要进行解决。为此，与交通运输部天津水运工程科学研究院通航安全团队（以下简称天科院通航安全团队）开展合作研究，建立风浪流耦合的全要素水动力数学模型自动化运行系统，并将其嵌入天科院通航安全团队自主研发的超大型船舶通航安全综合评估系统，提供航路上的水动力条件，为综合评估系统对40万吨级船舶在渤海航路开展全要素预测、跟踪的实时护航提供数据支持，解决了渤海超大型船舶深水航路“新通道”从理论到实战“最后一公里”的技术难题。2022年9月22日，载运39.02万吨巴西铁矿石的中国制造40万吨级超大型船舶“远津海”轮乘潮通过渤海中部新航线，安全靠泊河北唐山港曹妃甸港区矿石码头，综合评估系统得到了成功地应用。该技术具有重复推广应用价值，可为其他港口的通航安全提供技术支持
该技术具有适应不同空间和时间尺度的能力。无论是对于局部的海域还是全球范围内的海洋区域，无论是对于短期的预报还是长期的气候变化研究，该技术都能够提供相应的水动力预报和模拟结果。在海洋工程、近海建设、海岸管理、海上交通、海洋资源开发等领域具有广泛的应用价值。通过准确的水动力预报，能够为这些领域的决策者和规划者提供重要的参考信息，促进相关领域的发展和保护
本技术项目具有广泛的应用前景，可应用于海洋工程与近海建设、海岸管理和沿海灾害预警、海上交通安全、海洋环境研究和气候变化与海洋资源开发与保护等方面
“建设海洋强国”、“建设21世纪海上丝绸之路”等一系列国家战略的实施，为国家的海洋事业提供了难得的历史机遇，同时也带来了巨大的挑战，人类活动和全球变化条件下中国近海海洋环境长期演变规律和机制以及海洋生态环境监测与评估成为海洋科学研究的重要科学命题。团队以海上调查和数值模拟为主要研究手段，持续完善包括外海调查、高性能计算和数值模拟虚拟仿真等研究平台，将近海动力和生态年际变化及其演变机制、全球变化和人类活动对中国近海生态系统影响和反馈作为主攻方向，开展动力与生态灾害的动力和统计预测，关注天津近海低氧与酸化、风暴潮、海平面变化等环境问题的发生过程和机理，为保障海洋生态环境安全、合理可持续利用海洋提供科学依据，为实现区域经济可持续发展服务。
该成果通过通过准确预报风、浪、流等水动力参数，可以提高海洋工程和近海建设项目的设计、施工和维护效率。这有助于降低工程风险和成本，并提高工程的可靠性和安全性。同时，有助于增强沿海地区的灾害防范和应急管理能力，减少人员伤亡和财产损失。
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