近年来,海外、远海、深水、开敞环境成为建港常态,风、浪等基础资料严重缺乏正成为此类地区筑港的瓶颈。针对一线生产急需,公司在中交集团资助下从2012年开始组织相关专业立项研发,经努力攻关,成功实现了在不依赖现场观测数据情况下,快速推算港航工程区设计风要素和波要素的目标,使全球任何海区建港都有了科学合理的风浪数据。克服了现有技术条件下无数据时靠经验估算的不足,节省了购买数据的成本。
本项目收集了全球的3万多个陆地气象站、1300多个浮标的观测数据,主要卫星反演数据,全部台风数据和近40年的大气再分析数据。集成气象学和海洋学领域的数据和模型,通过中尺度大气模式后报工程海区风场,通过第三代海浪模式模拟工程海区波浪场,通过观测数据验证模型结果,进而可后报任意海区近40年的风浪场,为海外和外海等无实测资料海区的港航工程提供科学合理的设计风要素和深水波要素。针对港航工程地点、时间不固定,模型数量多的特点,开发了风浪后报平台。提出了基于网络和数据库的模型分类分级管理方法和基于浏览器和网络指令的后报模型的控制方法。实现了可视化、交互式、菜单式建模,节约建模时间80%以上,极大提高了风浪后报工作效率。建立了全球气象水文数据管理系统,为相关工程提供参考。
项目成果已经成功应用于格林纳达河道整治、沙特沙巴大桥人工岛、巴哈马北阿巴科港以及部分国家重大工程,取得了良好效果。实践表明,该技术结果精度满足工程需求,系统功能符合行业特点,在有效避免对风浪条件估计不足造成施工风险的同时,使原来因无实测资料而无法建港的区域可以正常建设开发,推广应用前景广阔。项目共发表论文3篇、申请软件著作权3项,项目总体研究成果达到国际先进水平,获得中国水运建设行业协会科学技术奖一等奖、全国质量创新大赛QIC-Ⅲ级技术成果。