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龙图腾网获悉天津大学申请的专利一种基于多模型耦合的离岸岛群水动力特征模拟方法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：CN119026350B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-10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：202411127433.3，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种基于多模型耦合的离岸岛群水动力特征模拟方法是由刘博梁;宋晓龙;肖忠;徐海珏;白玉川设计研发完成，并于2024-08-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于多模型耦合的离岸岛群水动力特征模拟方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于多模型耦合的离岸岛群水动力特征模拟方法，包括以下步骤：首先使用SWAN模型对波浪场进行模拟，将波浪模拟结果在Delft3D模型中与潮流、泥沙进行耦合模拟。选取关键区域，运用XBeach模型对海岸线及海床地形演变进行精确模拟，实现多模型间的数据嵌套、交换和耦合，确保模拟结果的一致性。本发明能更准确地模拟离岸岛群周边海域的水动力及泥沙输运过程，指导工程实践。

本发明授权一种基于多模型耦合的离岸岛群水动力特征模拟方法在权利要求书中公布了：1.一种基于多模型耦合的离岸岛群水动力特征模拟方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1，获取岸线数据，处理得到ASCIIGrid地形文件； 步骤2，基于步骤1的岸线数据，获取水平面以下的部分即水深数据，作为底面边界条件； 步骤3，获取近海岸波浪数据、泥沙数据及潮汐数据； 步骤4，构建SWAN模型，代入步骤2获得的底面边界条件，代入步骤3获得的近海岸波浪数据作为输入边界条件，获得波浪模拟数据； 步骤5，构建Delft3D模型，导入步骤1获得的ASCIIGrid地形文件，接入步骤3获得的潮汐数据作为边界条件，运行Delft3D模型中的水流模块，输出水流模拟数据； 步骤6，运用Delft3D模型的SWAN接口对步骤4的SWAN模型与步骤5的Delft3D模型中的水流模块进行波-流模型耦合； 步骤7，启用Delft3D模型中的泥沙输运模块，根据步骤3获取的泥沙数据定义泥沙的物理参数，对泥沙输运模块原始运输方程进行改进，将所述物理参数输入改进的运输方程，输出不同时空条件下的泥沙沉积量，得到波-流-泥沙耦合模型； 所述步骤7中，改进的运输方程为： 其中ρ为流体密度，d50为泥沙中值粒径，ρs为沉积物密度，τ’cr为实测剪切应力，θ’cr，s为无因次阈值剪切应力，为临界摩擦速度，Red50为颗粒雷诺数，ν为流体的运动粘，ρbulk为沉积物总体密度，Fines为无量纲的细粒含量，g为重力加速度，Rek渗透率雷诺数，η′cr为泥沙的阈值侵蚀速率，k为渗透率； 所述步骤7中，泥沙输运模块的运行方法，具体包括以下步骤： 步骤7.1，启用Delft3D模型中的泥沙输运模块； 步骤7.2，根据步骤3获取的泥沙数据定义泥沙的物理参数； 步骤7.3，对泥沙输运模块原始运输方程进行改进，并将步骤7.2获得的物理参数作为改进的运输方程的输入： 步骤7.4，运行Delft3D中的泥沙输运模块，输出不同时空条件下的泥沙沉积量； 步骤7.5，结合实测数据对步骤7.4获得的不同时空条件下的泥沙沉积量进行校验，得到的波-流-泥沙耦合模型； 步骤8，根据岛屿的地理位置和水动力特征，确定需要精细模拟的关键区域； 步骤9，针对步骤8的关键区域构建X-Beach模型，导入步骤2获取的底面边界条件，将步骤5中的Delft3D模型中水流模块的输出作为边界条件导入，启用岸线演变模块，输入步骤7改进的运输方程，建立更高分辨率的海岸线及海床地形演变模型； 所述步骤9中X-Beach模型的构建具体包括以下步骤： 步骤9.1，导入步骤2获取的底面边界条件； 步骤9.2，将步骤5.6的Delft3D模型中的水流模块的输出作为边界条件导入； 步骤9.3，绘制精细网格； 步骤9.4，启用岸线演变模块，将原始输沙公式改写为步骤7.3改进的运输方程； 步骤9.5，设置沉积与侵蚀条件； 步骤9.6，运行X-Beach，建立更高分辨率的海岸线及海床地形演变模型； 步骤10，运用ESMF地球系统模型组件标准框架将SWAN模型、X-Beach模型以及Delft3D模型进行集成嵌套； 所述步骤10中，集成嵌套方法具体包括以下步骤： 步骤10.1，外层大区域粗网格采用步骤4的SWAN模型模拟，提供波浪边界条件； 步骤10.2，向岛屿收缩过程中的中层近岛海域的中等分辨率网格采用步骤7得到的波-流-泥沙耦合模型，模拟波浪-流场-泥沙输移； 步骤10.3，内层近岸细网格采用步骤9的XBeach模型，模拟海岸线和地形变化； 步骤10.4，将XBeach模型模拟得到的新的地形作为Delft3D模型的底床边界条件，Delft3D模型根据更新后的底床条件重新计算波浪-流场-泥沙场，实现双向交互耦合； 步骤11，运行步骤10得到的集成嵌套后的模型，获得岛屿周边海域的水动力模拟结果。

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