[发明专利]一种基于潮汐潮流数值模拟提高多分潮调和常数计算精度的方法

权利要求书

1.一种基于潮汐潮流数值模拟提高多分潮调和常数计算精度的方法，其特征在于，包括:

步骤1)选定分潮，计算边界条件和平衡潮潮高；

步骤2)计算时段及时间步长；

步骤3)对各计算点的水位ζ和流速分量u及v各自作调和分析；水位ζ与(i,j)有关；流速u和v对二维模式与(i,j)有关，对三维模式与(i,j,k)有关；对每种变量的每一个点，引入F₀,F'_l,F_l，其中l＝1,2,...,L，它们初始值均取为0；

略去附标(i,j)；

当计算进行至t＝-T，即n＝MT₁，作如下计算

当计算进行至t＝-T+1，即n＝MT₁+M，重复公式(3.1)计算，直至n＝MT₁+2MT,仍用公式(3.1)算得最后的F₀,F'_l,F_l；

然后计算A_lm，分别取l,m＝0,1…,L和B_lm，分别取l,m＝1,2,…，L：

这里，{A_lm}为(L+1)×(L+1)矩阵，{B_lm}为L×L矩阵；{A_lm}，{B_lm}与(i,j)及要素ζ,u,v无关，即对各点的ζ,u,v均适用；

再用迭代法计算a₀,a_l,b_l，其中取l＝1,2,…,L：

式中p＝1,2,…为迭代次数序号，初始值均取等于0；

若则迭代停止，以最后一次迭代结果作为最终结果，其中ε为小量；

为统一，约定整小时，即t＝-T,-T+1,…,T对应ζ时间层，(u,v)时间层在ζ层之后δt，即t＝-T+δt,-T+1+δt,…,T+δt,对(u,v)算出a_l,b_l后先用下式进行校正，a₀不必校正：

式(3.5)中右边(a_l,b_l)为校正前值，左边为校正后值，算出后，用以代替校正前的(a_l,b_l)；

最后由关系

a_l＝H_lcosg_l,b_l＝H_lsing_l 取l＝1,…,L (3.6)

反过来合成求出振幅H_l和迟角g_l。

2.根据权利要求1所述的一种基于潮汐潮流数值模拟提高多分潮调和常数计算精度的方法，其特征在于：步骤1)为设所考虑的分潮有L个，其中L₁个为主要分潮，后L-L₁个为浅水分潮；各分潮的角速率为ω_l，l＝1,…,L；其中由进行线性组合得出；ω_l的单位以度/小时给出，输入后自动化为弧度/小时为单位，

边界条件由式(1.1)计算

其中，a₀为平均水位；H,g为潮汐调和常数振幅和迟角；l是分潮个数，只取L个分潮中的一部分；ω是分潮角速率；t为时间，以小时为单位；

平衡潮潮高由式(1.2)计算

这里，是经过地潮订正的平衡潮振幅；λ为东径，采用弧度表示；S为标准时区，其中东径为负，应与g所用时区一致；全日潮p＝1，半日潮p＝2，长周期分潮p＝0。