GB/T 39571-2020
基本信息
标准号： GB/T 39571-2020
中文名称：波浪能资源评估及特征描述
标准类别：国家标准(GB)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
下载格式：.zip .pdf
下载大小：20667368
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
GB/T 39571-2020.Wave energy resource assessment and characterization.
1范围
GB/T 39571规定了波浪能资源评估等级和流程、数据收集、数值模拟、测量一关联一预测法、数据分析和资源评估技术报告编写。
GB/T 39571适用于规划选址、可行性研究和设计开发三个阶段的波浪能资源评估。
GB/T 39571不适用于极端海况条件下的波浪能资源评估。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 4883数据的统计处理和解释正态样本离群值的判断和处理
GB 12327海道测量规范
GB/T 27418测量不确定度评定和表示(GB/T 27417-2017, ISO/IEC Guide 98-3 : 2008，MOD)
JTS 145港口与航道水文规范
ASME V&.V 20计算流 体力学与传热学的验证与确认标准(Standard for verification and validation in computational fluid dynamics and heat transfer)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
规划选址 reconnaissance
对研究海域的波浪能资源的数量、质量、分布和开发利用状况等进行的调查和评估以及对各建设地点及其经济性进行的初步比较。
注:规划选址资源评估适用于大范围海域的资源评估,通常为某区域内的第一次资源评估。
3.2
可行性研究 feasibility
对拟建工程的建设条件做进一步调查、勘测、分析、比较,研究技术可行性、经济合理性以及建设必要性。
注:可行性研究资源评估适用于在设计开发资源评估前,提高规划选址资源评估的准确度。
1范围
GB/T 39571规定了波浪能资源评估等级和流程、数据收集、数值模拟、测量一关联一预测法、数据分析和资源评估技术报告编写。
GB/T 39571适用于规划选址、可行性研究和设计开发三个阶段的波浪能资源评估。
GB/T 39571不适用于极端海况条件下的波浪能资源评估。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 4883数据的统计处理和解释正态样本离群值的判断和处理
GB 12327海道测量规范
GB/T 27418测量不确定度评定和表示(GB/T 27417-2017, ISO/IEC Guide 98-3 : 2008，MOD)
JTS 145港口与航道水文规范
ASME V&.V 20计算流 体力学与传热学的验证与确认标准(Standard for verification and validation in computational fluid dynamics and heat transfer)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
规划选址 reconnaissance
对研究海域的波浪能资源的数量、质量、分布和开发利用状况等进行的调查和评估以及对各建设地点及其经济性进行的初步比较。
注:规划选址资源评估适用于大范围海域的资源评估,通常为某区域内的第一次资源评估。
3.2
可行性研究 feasibility
对拟建工程的建设条件做进一步调查、勘测、分析、比较,研究技术可行性、经济合理性以及建设必要性。
注:可行性研究资源评估适用于在设计开发资源评估前,提高规划选址资源评估的准确度。
标准图片预览
标准内容
ICS27.140
中华人民共和国国家标准
GB/T39571—2020
波浪能资源评估及特征描述
Wave energy resource assessment and characterization(IEC TS 62600-101:2015,Marinc cncrgy Wavc,tidal and othcrwater current converters-Part lol: Wave energy resourceassessment and characlerizalion,MOD)2020-12-14发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-07-01实施
GB/T 39571—2020
规范性引用文件
术语和定义
符号、代号和缩略语
资源评估等级和流程
数据收集
数值模拟
测量一关联一预测
数据分析
10资源评估技术报告
附录A（资料性附录）
附录13(资料性附录）
本标准与IECTS62600-101：2015相比的结构变化情况本标准与1ECTS62600-10:2015的技术性差异及其原因附录C（资料性附录）敏感性分析方法附录)(资料性附录）
海浪模型
近岸波浪能资源
附录E（资料性附录）
附录F（资料性附录）
波浪能资源图表示例：
附录（（规范性附录）
测量不确定度评定
附录H（资料性附录）
长期不确定度实例·
参考文献
本标准按照GB/T1.12009给出的规则起草。GB/T39571—2020
本标准使用重新起草法修收采用IECTS62600-101：2015≤海洋能波浪能、潮流能和其他水流能转换装置第101部分：波浪能资源评估及特征描述》，本标准与IEC TS 62600 101:2015比在结构上有较多调整，附录A中列出『本标准与 IECTS62600-1：2015的章条编号对照一览表本标准与IECTS62600-101:2015相比存在技术性差另，这些差异涉及的条款已通过在其外侧页边空白位置的垂点单线（I)进行了标示，附录B中给出了相应技术性差异及其原因的一览衣。本标准做了下列编辑性修收：
一将标准名称改为“波浪能资源评估及特征描述》；一增加了附录 I)\海浪模型\;修改了IECTS62600-101:2015中附录A中A.2、A.4和表A.1;修改了IECTS62600-101：2015中附录C\长期不确定度计算小例”；—增加了附录F\波浪能资源图衣示例”；一修改了参考文献，
本标准由全国海洋能转换设备标准化技术委员会（SAC/（516）提出开归口。本标准起草单位：国家海洋技术中心、河海人学、中国科学院广州能源研究所、中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司、国家游洋标准计量中心、中国长江一峡集团有限公司、集美大学。本标滩主要起草人：姜波、吴国伟、彭伟、张运秋、赵建春、汪小刃、徐春红、张田田、方胶洲、张榕、袁静、丁杰、张继牛、蔡丽、林琳、彭雯。1范围
波浪能资源评估及特征描述
GB/T39571—2020
本标准规定了波浪能资源评估等级和流程、数据收集、数值模拟、测量关联预测法、数据分析和资源评估技术报告缩写
本标准适用丁规划选址、可行性研究和设计开发个阶段的波浪能资源评估本标滩不适用于极端海况条件下的波浪能资源评估，2规范性引用文件
下列文件对丁本文件的应用是必不可少的。儿是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用丁本文件。凡是不注期的引用文件，其最新版本（包插所有的修改单适用于本文件：GB/工4883数据的统计处理和解释正态样本离群值的判断和处理GB12327海道测量规范
GB/T27418测量不确定度评定和表示（GB/T274172017IS0/IECGu1de983：2008，VOI)JTS145港口与航道水文规范
ASMEV&V20il算流体力学与传热学的验证与确认标准（Standard forvcrificaticonandvalida-tion in computational fluid dynamics and hcat transfer)3术语和定义
下列术请和定义适用于本文件。3.1
规划选址reconnaissance
对研究海域的波浪能资源的数量、质量，分布和开发利用状等进行的调否和评估以及对各律设邮点及其经济性进行的初步比较
注：规划选址资源评估适用于大范国游域的资源评估.通常为某区域内的第·次资源评估3.2
可行性研究feasibility
对拟建工程的建设条件做进步调查、勘测、分析、比较.研究技术可行性、经济合理性以及建设必要性。注：可行性研究资源评估适川于在设计开发资源评估前，提商规划选址资源评估的准确度，3.3
设计开发
designanddevelopinent
根据工程总装机规模，制定的详细工程设计方案注：设计开发资源评估适川于小范围海域，通常为某一具体项口最终的也是最详细的资源评估，通常包括波浪能装置的布置、建筑物设计、施工方法以及投资优化等「作3.4
测量一关联一预测法Measure-Correlate-Predictmethod：MCP将测量位置短期数据与参考位置同期数据建立关联模型来预测测量位置长期数的方法，注：测量位置指资源评估的目标站位：参考位置是指具有长期实测数的站位。1
GB/T39571—2020
4符号、代号和缩略语
下列符号、代号和缩略语适用丁本文件。b（e。）：参数的加权平均系统误差c：群速度，单位为米每秒（m/s）rzt：第：个组成波对应的群速度.单位为米每秒（m/s）d：方向系数
。参数力的相对误差
「：第个组成波的频率，单位为赫兹（Hz)「，：表格单元(i，j)所占全部游况的比例,以百分数(%)表示f：谱峰频率，单位为赫兹（IIz)g：重力加速度，单位为米每二次方秒（m/s）Hur：有效波高的谱估计值，单位为米（m)h：水深，单位为米（m)
I：整数部分
J：全方向波浪能流密度，单位为瓦每米（W/m）J，：表格单元（i,j)的平均波浪能流密度，单位为瓦每米（W/m)J，:0方向的波浪能流密度，单位为比每米（W/m）J，：0方向的波浪能流密度最人值，单位为瓦每米（W/m）：：第1个组成波对应的波数，单位为每米（m-）L：表格单元（ij)的捕获长度，单位为米（m）MCP：测量-关联-预测法（Mesure-Correlate-Predictmethod)MV(p）：参数p的月变化统计
m，：谱的n阶矩，单位为二次方米每n次方秒(m\/s\）N：参数数口
：谱矩的阶
力：资源特征值
P：观测得到时刻的特征值
Pm：数值模拟得到表时刻的特征值pux：参数p月平均值的最大值
pn：参数pH平均值的最小值
R：小数部分
S.：第：个组成波的谱密度，单位为二次方米每赫兹（m/Hz）S，：第1个组成波、i方向的谱密度，单位为二次方米每赫兹弧度Lm\/（IIz·rad)」T：平均跨零周期的谱估计值.单位为砂(s)T，：能量周期.单位为秒(s),也可写为T1Tr:谱峰周期,单位为秒(s)
T：平均跨零周期，单位为秒（s)）u心：红合不确定度
uD：测量不确定度
uLT：长期不确定度
tM:模拟不确定度
WEc：波浪能转换装置（waveenergyconverter）WMl.测波仪（wavemcasuringinstrumcnt)）w，;表格单元(i.j)误差的权重
w：表格单元(i,i)误差的标准化权重：正向分量累积因了
A.；谱密度的第；个组成波的频率间隔，单位为赫兹（Hz)A0：语密度方向的角宽度，单位为弧度（rad）：谱宽度
9：波浪传播方向单位为度（°）：谱峰波向，单位为度（\）
01mx：波浪能流密度最人值的方向.单位为度（\）n：均值
43：平均方间
u（e,）：表格单儿(i.j)中参数p的系统相对误差p：海水密度，单位为T克每立方米（kg/m2）e：标准差
c（e）：川权平均随机误差
,（e)：表格单元i，j)中参数的随机朴对误差e：地埋纬度，单位为弧度(rad)5资源评估等级和流程
资源评估等级
GB/T39571—2020
按规划选址，可行性研究和设计开发三个阶段将波浪能资源评估等级分为3级，见表1。表1资源评估等级
资源评估等级
规划选址
可行性研究
设计开发
随者评估等级的提高，宜收逊波谱模型，以有效降低资源评估的不确定度。可通过以下方式降低不确定度：
使用史适合的其有准确物埋埋论基础的模型（见表5~表7）；模型在频率、波向、时间和空间上采取适宜的离散化；h)
使用更准确的边界条件和源项（风场、流场等）：获取史多的观测结果用丁模型验证：d)
模拟史长的时问：
2资源评估及特征描述流程
波浪能资源评估及特征描述流程见图！。依据资源评估的等级选择适宜的评估方法。1级资源评估川采用下列方法之一；3
GB/T39571—2020
分析符合1级资源评规定的已有海况参数记录：h)
分析符合1级资源评估舰定的由数值波浪传播模型牛成的方向谱：c）按第8章的要求应用MCP方法。2级、3级资源评估应来用下列方法之一：a）：分析符合2级、3级资源评估规定的山数值波浪传播模型生成的方间谱：按第8章的要求成用MCP方法。
开始资源评估
1、2、3级
海洋水文气象数据
（见第6章）
MCP模型
（见第8章）
海况参数
资源特征值
（见9.2）
模型验证
（见7.7）
模型有效？
评估等级
（见第5竞）
1、2、3级
海洋水文气象数据
（见第6章）
波浪传播模型
（见第7章）
赖率方向谱
资源特征值
（见9.2)
模型验证
（见7.7）
模型有效？
结果统计分析
技术报告
（见第10章）
有效的海况
资源特征
（见9.3）
图1波浪能资源评估及特征描述流程图用于生成方向谱的波浪数值模型应符合资源评估等级要求（见表5表7），应采用实测数据对数值模型、边界条件和源项（风场、流场等进行验证和评估6数据收集
6.1概述
GB/T39571—2020
应概述研究区域内影响波浪能资源的要素，分析确定哪些要素将被用丁资源评估。要素应至少包括研究区域、水深数据、历史波浪数据、波浪测量、风数据、潮汐潮流数据、具他流数据、游冰和具他环境条件和g。
6.2研究区域
研究区是指进行波浪能资源评估和特征描述的日标区城：明确给出研究区城，并概述研究区域的干要地形特征和海洋水文特征.对影响波浪传播和波候的特征应差重描述。若利用数值模拟方法来评估波浪能资源，应给出明确的模型区域范围：用MCP方法来评估波浪能资源，研究区域则简化为一个或儿个离散的站位。
注：模型区或可能因边界条件的原因人于研究区或范围，6.3水深数据
应措述模拟区域的水深地形，并绘制等深线图。利用水深数据建立数字高程模型，以应用丁波浪传播模型：
水深测量应按（G312327有关舰定进行，不同资源评估等级的1测线间距和联络测线间距见表2在海底地形起伏较人的海区，应加密测线，加密的程度以能完善地反映海底地形变化为原则表2水深测线网调查中的测线间距要求资源评估等级
主测线间距
联络测线间距
在水深小于30m时.水深测量准确度应优于0.3m；在水深大于30m时，水深测量准确度应优于水深值的1%。
6.4历史波浪数据
应收集研究区域历史波浪数据和波况研究报告：历史波浪数据主要来源已有的数值模拟、观规测、资源评估或波候研究。其主要作用可包括：a）对分析波浪能资源的季节变化和年际变化、风暴发生频次、多模态波浪系统中的优势模态、谱型和主波间变化等提供关键性措述；b）作为数侦模型的边界条件，具体要求应符合7.3的规定：）进行1级资源评估的主要数据来源，具体要求应符合6.5的规定：l)用于数值模型验证，其体要求应符合6.5的舰定。若历史数据来用的是不同丁不标准规定的参数，应近行相应的转化，数据转化的方法应行验证。按照9.5币的规定计算并分析厉史数据的不确定度5
GB/T39571—2020
波浪测量
6.5.1目的
波浪测量的目的如下：
a）对研究区域波浪资源评估采用的数值模型进行验证（见7.7)：b）支撑MCP方法应用：
c）可作为数值模型边界条件（见7.3），用于边界条件和模型验证的数据应相左独立。1级资源评估，应测量波高和波周期2个要素，单台、无波向参数的WMI即满测量需要，2级、3级资源评估应测量波高、波周期和波向3个要素。6.5.2WMI选择
WMI应满足表3的规定。波浪观测采样频率应不小于2Hz.记录吋间长度亢不少于1024S，1级、2级资源评估至少每3h观测一次，3级资源评估至少每1h观测一次。表3波浪观测的准确度
资源评估等级
土15%×测量值
土1%×测量值
土10%×测量值
注：“”表示1级资源评估平均波向尤准确度要求，波周期
平均波向
注：有许多种单点仪器或仪器阵列可用于直接测量频率讲和方问谱。领率谱通常利用固定点波面记录通过特殊的谱估计方法得到，月前常川的频率谱估计方法有相关函数法、周期图法和最人法（MEM)等，方问谱通常出阵列仪器、单点仪器或这两种结合构成复合阵量。仪器阵列是指将仪器布成一阵列来同步测量各点的波面位移，单点仪器测量是在单点用浮标同步测量波面位移和波面斜率：或用压力-流速测量仪同史测量压力和流速，月前带用的方间谱估计方法有傅单叶（Faurir）级数法，最大似然法（MLM）护展本证失法和贝叶斯（Bryesian）法等。
6.5.3仪器检定/校准
WMI应在检定/校准有效期内使用。仪器检定/校准周期一般不超过1年：若检定/校准结果不满是表3的规定，则该仪器不应使用。凡作使用过程中经过维修的仪器，应重新检定/校准。6.5.4仪器布放
若条件允许，宜在WEC.布放位置选取至少，个站位进行波浪测量.否则，站位宜选择平均水深与W以布放位置相近的位置。观测站不亢布放在靠近岛礁、海床凸起或碎波区等波浪能空梯度较为陡峭的区域
应按仪器供应商的用户于册进行布放漂浮式测量仪器应减小由铺系系统导致的误差：对于依靠感知自由表而下动态压力及水质点速度测量的仪器，其传感器成放置于接近自由表而的位置：以精确测量频率高达0.5Hz的波分量。若仪器在多个位置感知波特性，应优化位置以减小误差。6
6.5.5数据备份Www.bzxZ.net
GB/T 39571—2020
为避免因仪器故障或丢失导致数据缺火，宜在一个站位布放不少于2台WMI。即使没有发生仪器故障或丢失，也可为数值模型提供多个验证。6.5.6观测数据分析
观测数据异常值利用仪器供应商提供的筛选法或按GB/T4883的规定近行剔除：应利用山仪器供应商提供的配套软件或按JITS145的规定迹行波浪频率谱和方间谱估计注：且前带用的波浪频率谱估计方法有相关函数法和周期图法，此时得到的为讲.为改善谱估计的质呈击对粗谱进行平滑.主要平滑方式有频域平滑、时或分殿平滑和这两种方式的结合。常用的方向谱估计方法有Fourie级数法、Bayesian法、MLM、最大滴（MEM)等：6.6风数据
应措述整个模拟区域的风问、风速，包括数据来源和验证方法。数据来源包括实测数据和数值模拟，模拟风场应经过实测数据的有效性验证。若可用风数据的分率低于表4中的规定，可使用插值法、外推法和变换法进行数据处理,风场的海拨高度应与波谱模型要求相符。数据处理方法和流程需明确描述并论证。
表4风数据的分辨率
资源评估等级
潮汐潮流数据
时间分辨率
空间分超率
应描述模拟区域由潮汐引起的水位波动，包括数据米源和验证方法。这些水位波动对波浪传播可能产生的影响应予以评价，利用敏感性分析（参见附录（)或其他分析方法米评估水位波动对波浪传播可能产生的影响，如采用的是新方法则应经过行业内专家评审。如在研究区域中影响显著的范国大于表C.2的规定，则需要在波浪传播模型中增加随时间变化的水位场。注：多数情况下，可用一个平均值抽述整个模拟区域每个时问求长的水位、应措述模拟区域的潮流.包括数据来源和验证方法：利用敏感性分析（参见附录C）或其他分析方法来评活潮流对波浪传播产生的影响，如采用的是新方法则成经过行业内专家评中。如在研究区域巾影响显著的范围大于表（.2的规定则需要在波浪传播模型中增加随时间变化的潮流场若需要进行水位测量和/或潮汐潮流数值模拟，应描述其方法和预期不确定度。6.8其他流数据
应描述模拟区域的西边界流、河口径流等其他流，包括数据米源和验证细节，其流速和流向的分辨率应与其时空变化相符。数据米源包括现场观测和经观测值验证的数值模拟。利用敏感性分析（参见附录（)或其他分析方法米评估流对波浪传播可能产生的影响，如采用的是新方法则应经过行业内专家评审。如在研究区域中影响显著的范围人于表（.2的规定,则需要在波浪传播模型中增加随时间变化的流场。
GB/T39571—2020
9海冰和其他环境条件
在某些海域，波况会季节性地受到海冰和其他坏境条件影响，应收集和描述模拟区和周边有关海冰的季节性覆盖数据和具他环境数据：包括冰覆盖数据的来源：利用敏感性分析（参见附录（C）或具他分析方法来评估海冰和具他环境条件的影响力，如来用的是新方法则应经过行业内专家评：如在研究区域中影响显著的范用大于表C.2的规定，则需要在波浪传播模型中增加海冰和其他环境条件。在波谱模型中增加海冰和其他环境条件的方法和程序应予以说明并进行调试。6.10海水密度
应确定研究区域的表层β。若研究区域β季节变化明显，成考虑β的季节变化。α可按下列方法得到：a）直接测量；
h）利用温度和盐度测量值进行估算；c）参考以往的研究成果：
若研究区域o季节变化不明显，可最常数1025kg/m6.11重力加速度
g应按下列两种方法之一计算：
a）标准重力，9.80665m/s；
b)9.806 12-0.025 865Xcos(2@)+0.000 058Xcos\(2@)7数值模拟
7.1概述
数值模拟应通过实测数据验证，必要时通过调整模型参数，使模拟结果与实测数据的误差符合表9表10中要求，模拟数据分析方法见第9章。边界条件和强迫风场应来源丁一个史大范用的经过验证的数值模拟结果或海洋水文气象观测资料7.2波谱模型技术要求
表5~表7规定了波谱模型（参见附录1)的技术要求。表5波谱模型的边界条件
资源评估等级
参数边界”
注1：“它”表示\它使用此边界条件”注2：“可\表示\可使用此边界条件”注3：“不应”表示\不应使川此边界条件”“选择合适的讲型和方间分布函数。参数边是以波高利波周期等参数定义的边界条件。混合边界是以带波向参数的波浪谱定义的边界条件。，谱边界是以方向谱楚义的边界条件。S
混合边异·”
谱逆界
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中华人民共和国国家标准
GB/T39571—2020
波浪能资源评估及特征描述
Wave energy resource assessment and characterization(IEC TS 62600-101:2015,Marinc cncrgy Wavc,tidal and othcrwater current converters-Part lol: Wave energy resourceassessment and characlerizalion,MOD)2020-12-14发布
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国家标准化管理委员会
2021-07-01实施
GB/T 39571—2020
规范性引用文件
术语和定义
符号、代号和缩略语
资源评估等级和流程
数据收集
数值模拟
测量一关联一预测
数据分析
10资源评估技术报告
附录A（资料性附录）
附录13(资料性附录）
本标准与IECTS62600-101：2015相比的结构变化情况本标准与1ECTS62600-10:2015的技术性差异及其原因附录C（资料性附录）敏感性分析方法附录)(资料性附录）
海浪模型
近岸波浪能资源
附录E（资料性附录）
附录F（资料性附录）
波浪能资源图表示例：
附录（（规范性附录）
测量不确定度评定
附录H（资料性附录）
长期不确定度实例·
参考文献
本标准按照GB/T1.12009给出的规则起草。GB/T39571—2020
本标准使用重新起草法修收采用IECTS62600-101：2015≤海洋能波浪能、潮流能和其他水流能转换装置第101部分：波浪能资源评估及特征描述》，本标准与IEC TS 62600 101:2015比在结构上有较多调整，附录A中列出『本标准与 IECTS62600-1：2015的章条编号对照一览表本标准与IECTS62600-101:2015相比存在技术性差另，这些差异涉及的条款已通过在其外侧页边空白位置的垂点单线（I)进行了标示，附录B中给出了相应技术性差异及其原因的一览衣。本标准做了下列编辑性修收：
一将标准名称改为“波浪能资源评估及特征描述》；一增加了附录 I)\海浪模型\;修改了IECTS62600-101:2015中附录A中A.2、A.4和表A.1;修改了IECTS62600-101：2015中附录C\长期不确定度计算小例”；—增加了附录F\波浪能资源图衣示例”；一修改了参考文献，
本标准由全国海洋能转换设备标准化技术委员会（SAC/（516）提出开归口。本标准起草单位：国家海洋技术中心、河海人学、中国科学院广州能源研究所、中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司、国家游洋标准计量中心、中国长江一峡集团有限公司、集美大学。本标滩主要起草人：姜波、吴国伟、彭伟、张运秋、赵建春、汪小刃、徐春红、张田田、方胶洲、张榕、袁静、丁杰、张继牛、蔡丽、林琳、彭雯。1范围
波浪能资源评估及特征描述
GB/T39571—2020
本标准规定了波浪能资源评估等级和流程、数据收集、数值模拟、测量关联预测法、数据分析和资源评估技术报告缩写
本标准适用丁规划选址、可行性研究和设计开发个阶段的波浪能资源评估本标滩不适用于极端海况条件下的波浪能资源评估，2规范性引用文件
下列文件对丁本文件的应用是必不可少的。儿是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用丁本文件。凡是不注期的引用文件，其最新版本（包插所有的修改单适用于本文件：GB/工4883数据的统计处理和解释正态样本离群值的判断和处理GB12327海道测量规范
GB/T27418测量不确定度评定和表示（GB/T274172017IS0/IECGu1de983：2008，VOI)JTS145港口与航道水文规范
ASMEV&V20il算流体力学与传热学的验证与确认标准（Standard forvcrificaticonandvalida-tion in computational fluid dynamics and hcat transfer)3术语和定义
下列术请和定义适用于本文件。3.1
规划选址reconnaissance
对研究海域的波浪能资源的数量、质量，分布和开发利用状等进行的调否和评估以及对各律设邮点及其经济性进行的初步比较
注：规划选址资源评估适用于大范国游域的资源评估.通常为某区域内的第·次资源评估3.2
可行性研究feasibility
对拟建工程的建设条件做进步调查、勘测、分析、比较.研究技术可行性、经济合理性以及建设必要性。注：可行性研究资源评估适川于在设计开发资源评估前，提商规划选址资源评估的准确度，3.3
设计开发
designanddevelopinent
根据工程总装机规模，制定的详细工程设计方案注：设计开发资源评估适川于小范围海域，通常为某一具体项口最终的也是最详细的资源评估，通常包括波浪能装置的布置、建筑物设计、施工方法以及投资优化等「作3.4
测量一关联一预测法Measure-Correlate-Predictmethod：MCP将测量位置短期数据与参考位置同期数据建立关联模型来预测测量位置长期数的方法，注：测量位置指资源评估的目标站位：参考位置是指具有长期实测数的站位。1
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4符号、代号和缩略语
下列符号、代号和缩略语适用丁本文件。b（e。）：参数的加权平均系统误差c：群速度，单位为米每秒（m/s）rzt：第：个组成波对应的群速度.单位为米每秒（m/s）d：方向系数
。参数力的相对误差
「：第个组成波的频率，单位为赫兹（Hz)「，：表格单元(i，j)所占全部游况的比例,以百分数(%)表示f：谱峰频率，单位为赫兹（IIz)g：重力加速度，单位为米每二次方秒（m/s）Hur：有效波高的谱估计值，单位为米（m)h：水深，单位为米（m)
I：整数部分
J：全方向波浪能流密度，单位为瓦每米（W/m）J，：表格单元（i,j)的平均波浪能流密度，单位为瓦每米（W/m)J，:0方向的波浪能流密度，单位为比每米（W/m）J，：0方向的波浪能流密度最人值，单位为瓦每米（W/m）：：第1个组成波对应的波数，单位为每米（m-）L：表格单元（ij)的捕获长度，单位为米（m）MCP：测量-关联-预测法（Mesure-Correlate-Predictmethod)MV(p）：参数p的月变化统计
m，：谱的n阶矩，单位为二次方米每n次方秒(m\/s\）N：参数数口
：谱矩的阶
力：资源特征值
P：观测得到时刻的特征值
Pm：数值模拟得到表时刻的特征值pux：参数p月平均值的最大值
pn：参数pH平均值的最小值
R：小数部分
S.：第：个组成波的谱密度，单位为二次方米每赫兹（m/Hz）S，：第1个组成波、i方向的谱密度，单位为二次方米每赫兹弧度Lm\/（IIz·rad)」T：平均跨零周期的谱估计值.单位为砂(s)T，：能量周期.单位为秒(s),也可写为T1Tr:谱峰周期,单位为秒(s)
T：平均跨零周期，单位为秒（s)）u心：红合不确定度
uD：测量不确定度
uLT：长期不确定度
tM:模拟不确定度
WEc：波浪能转换装置（waveenergyconverter）WMl.测波仪（wavemcasuringinstrumcnt)）w，;表格单元(i.j)误差的权重
w：表格单元(i,i)误差的标准化权重：正向分量累积因了
A.；谱密度的第；个组成波的频率间隔，单位为赫兹（Hz)A0：语密度方向的角宽度，单位为弧度（rad）：谱宽度
9：波浪传播方向单位为度（°）：谱峰波向，单位为度（\）
01mx：波浪能流密度最人值的方向.单位为度（\）n：均值
43：平均方间
u（e,）：表格单儿(i.j)中参数p的系统相对误差p：海水密度，单位为T克每立方米（kg/m2）e：标准差
c（e）：川权平均随机误差
,（e)：表格单元i，j)中参数的随机朴对误差e：地埋纬度，单位为弧度(rad)5资源评估等级和流程
资源评估等级
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按规划选址，可行性研究和设计开发三个阶段将波浪能资源评估等级分为3级，见表1。表1资源评估等级
资源评估等级
规划选址
可行性研究
设计开发
随者评估等级的提高，宜收逊波谱模型，以有效降低资源评估的不确定度。可通过以下方式降低不确定度：
使用史适合的其有准确物埋埋论基础的模型（见表5~表7）；模型在频率、波向、时间和空间上采取适宜的离散化；h)
使用更准确的边界条件和源项（风场、流场等）：获取史多的观测结果用丁模型验证：d)
模拟史长的时问：
2资源评估及特征描述流程
波浪能资源评估及特征描述流程见图！。依据资源评估的等级选择适宜的评估方法。1级资源评估川采用下列方法之一；3
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分析符合1级资源评规定的已有海况参数记录：h)
分析符合1级资源评估舰定的由数值波浪传播模型牛成的方向谱：c）按第8章的要求应用MCP方法。2级、3级资源评估应来用下列方法之一：a）：分析符合2级、3级资源评估规定的山数值波浪传播模型生成的方间谱：按第8章的要求成用MCP方法。
开始资源评估
1、2、3级
海洋水文气象数据
（见第6章）
MCP模型
（见第8章）
海况参数
资源特征值
（见9.2）
模型验证
（见7.7）
模型有效？
评估等级
（见第5竞）
1、2、3级
海洋水文气象数据
（见第6章）
波浪传播模型
（见第7章）
赖率方向谱
资源特征值
（见9.2)
模型验证
（见7.7）
模型有效？
结果统计分析
技术报告
（见第10章）
有效的海况
资源特征
（见9.3）
图1波浪能资源评估及特征描述流程图用于生成方向谱的波浪数值模型应符合资源评估等级要求（见表5表7），应采用实测数据对数值模型、边界条件和源项（风场、流场等进行验证和评估6数据收集
6.1概述
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应概述研究区域内影响波浪能资源的要素，分析确定哪些要素将被用丁资源评估。要素应至少包括研究区域、水深数据、历史波浪数据、波浪测量、风数据、潮汐潮流数据、具他流数据、游冰和具他环境条件和g。
6.2研究区域
研究区是指进行波浪能资源评估和特征描述的日标区城：明确给出研究区城，并概述研究区域的干要地形特征和海洋水文特征.对影响波浪传播和波候的特征应差重描述。若利用数值模拟方法来评估波浪能资源，应给出明确的模型区域范围：用MCP方法来评估波浪能资源，研究区域则简化为一个或儿个离散的站位。
注：模型区或可能因边界条件的原因人于研究区或范围，6.3水深数据
应措述模拟区域的水深地形，并绘制等深线图。利用水深数据建立数字高程模型，以应用丁波浪传播模型：
水深测量应按（G312327有关舰定进行，不同资源评估等级的1测线间距和联络测线间距见表2在海底地形起伏较人的海区，应加密测线，加密的程度以能完善地反映海底地形变化为原则表2水深测线网调查中的测线间距要求资源评估等级
主测线间距
联络测线间距
在水深小于30m时.水深测量准确度应优于0.3m；在水深大于30m时，水深测量准确度应优于水深值的1%。
6.4历史波浪数据
应收集研究区域历史波浪数据和波况研究报告：历史波浪数据主要来源已有的数值模拟、观规测、资源评估或波候研究。其主要作用可包括：a）对分析波浪能资源的季节变化和年际变化、风暴发生频次、多模态波浪系统中的优势模态、谱型和主波间变化等提供关键性措述；b）作为数侦模型的边界条件，具体要求应符合7.3的规定：）进行1级资源评估的主要数据来源，具体要求应符合6.5的规定：l)用于数值模型验证，其体要求应符合6.5的舰定。若历史数据来用的是不同丁不标准规定的参数，应近行相应的转化，数据转化的方法应行验证。按照9.5币的规定计算并分析厉史数据的不确定度5
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波浪测量
6.5.1目的
波浪测量的目的如下：
a）对研究区域波浪资源评估采用的数值模型进行验证（见7.7)：b）支撑MCP方法应用：
c）可作为数值模型边界条件（见7.3），用于边界条件和模型验证的数据应相左独立。1级资源评估，应测量波高和波周期2个要素，单台、无波向参数的WMI即满测量需要，2级、3级资源评估应测量波高、波周期和波向3个要素。6.5.2WMI选择
WMI应满足表3的规定。波浪观测采样频率应不小于2Hz.记录吋间长度亢不少于1024S，1级、2级资源评估至少每3h观测一次，3级资源评估至少每1h观测一次。表3波浪观测的准确度
资源评估等级
土15%×测量值
土1%×测量值
土10%×测量值
注：“”表示1级资源评估平均波向尤准确度要求，波周期
平均波向
注：有许多种单点仪器或仪器阵列可用于直接测量频率讲和方问谱。领率谱通常利用固定点波面记录通过特殊的谱估计方法得到，月前常川的频率谱估计方法有相关函数法、周期图法和最人法（MEM)等，方问谱通常出阵列仪器、单点仪器或这两种结合构成复合阵量。仪器阵列是指将仪器布成一阵列来同步测量各点的波面位移，单点仪器测量是在单点用浮标同步测量波面位移和波面斜率：或用压力-流速测量仪同史测量压力和流速，月前带用的方间谱估计方法有傅单叶（Faurir）级数法，最大似然法（MLM）护展本证失法和贝叶斯（Bryesian）法等。
6.5.3仪器检定/校准
WMI应在检定/校准有效期内使用。仪器检定/校准周期一般不超过1年：若检定/校准结果不满是表3的规定，则该仪器不应使用。凡作使用过程中经过维修的仪器，应重新检定/校准。6.5.4仪器布放
若条件允许，宜在WEC.布放位置选取至少，个站位进行波浪测量.否则，站位宜选择平均水深与W以布放位置相近的位置。观测站不亢布放在靠近岛礁、海床凸起或碎波区等波浪能空梯度较为陡峭的区域
应按仪器供应商的用户于册进行布放漂浮式测量仪器应减小由铺系系统导致的误差：对于依靠感知自由表而下动态压力及水质点速度测量的仪器，其传感器成放置于接近自由表而的位置：以精确测量频率高达0.5Hz的波分量。若仪器在多个位置感知波特性，应优化位置以减小误差。6
6.5.5数据备份Www.bzxZ.net
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为避免因仪器故障或丢失导致数据缺火，宜在一个站位布放不少于2台WMI。即使没有发生仪器故障或丢失，也可为数值模型提供多个验证。6.5.6观测数据分析
观测数据异常值利用仪器供应商提供的筛选法或按GB/T4883的规定近行剔除：应利用山仪器供应商提供的配套软件或按JITS145的规定迹行波浪频率谱和方间谱估计注：且前带用的波浪频率谱估计方法有相关函数法和周期图法，此时得到的为讲.为改善谱估计的质呈击对粗谱进行平滑.主要平滑方式有频域平滑、时或分殿平滑和这两种方式的结合。常用的方向谱估计方法有Fourie级数法、Bayesian法、MLM、最大滴（MEM)等：6.6风数据
应措述整个模拟区域的风问、风速，包括数据来源和验证方法。数据来源包括实测数据和数值模拟，模拟风场应经过实测数据的有效性验证。若可用风数据的分率低于表4中的规定，可使用插值法、外推法和变换法进行数据处理,风场的海拨高度应与波谱模型要求相符。数据处理方法和流程需明确描述并论证。
表4风数据的分辨率
资源评估等级
潮汐潮流数据
时间分辨率
空间分超率
应描述模拟区域由潮汐引起的水位波动，包括数据米源和验证方法。这些水位波动对波浪传播可能产生的影响应予以评价，利用敏感性分析（参见附录（)或其他分析方法米评估水位波动对波浪传播可能产生的影响，如采用的是新方法则应经过行业内专家评审。如在研究区域中影响显著的范国大于表C.2的规定，则需要在波浪传播模型中增加随时间变化的水位场。注：多数情况下，可用一个平均值抽述整个模拟区域每个时问求长的水位、应措述模拟区域的潮流.包括数据来源和验证方法：利用敏感性分析（参见附录C）或其他分析方法来评活潮流对波浪传播产生的影响，如采用的是新方法则成经过行业内专家评中。如在研究区域巾影响显著的范围大于表（.2的规定则需要在波浪传播模型中增加随时间变化的潮流场若需要进行水位测量和/或潮汐潮流数值模拟，应描述其方法和预期不确定度。6.8其他流数据
应描述模拟区域的西边界流、河口径流等其他流，包括数据米源和验证细节，其流速和流向的分辨率应与其时空变化相符。数据米源包括现场观测和经观测值验证的数值模拟。利用敏感性分析（参见附录（)或其他分析方法米评估流对波浪传播可能产生的影响，如采用的是新方法则应经过行业内专家评审。如在研究区域中影响显著的范围人于表（.2的规定,则需要在波浪传播模型中增加随时间变化的流场。
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9海冰和其他环境条件
在某些海域，波况会季节性地受到海冰和其他坏境条件影响，应收集和描述模拟区和周边有关海冰的季节性覆盖数据和具他环境数据：包括冰覆盖数据的来源：利用敏感性分析（参见附录（C）或具他分析方法来评估海冰和具他环境条件的影响力，如来用的是新方法则应经过行业内专家评：如在研究区域中影响显著的范用大于表C.2的规定，则需要在波浪传播模型中增加海冰和其他环境条件。在波谱模型中增加海冰和其他环境条件的方法和程序应予以说明并进行调试。6.10海水密度
应确定研究区域的表层β。若研究区域β季节变化明显，成考虑β的季节变化。α可按下列方法得到：a）直接测量；
h）利用温度和盐度测量值进行估算；c）参考以往的研究成果：
若研究区域o季节变化不明显，可最常数1025kg/m6.11重力加速度
g应按下列两种方法之一计算：
a）标准重力，9.80665m/s；
b)9.806 12-0.025 865Xcos(2@)+0.000 058Xcos\(2@)7数值模拟
7.1概述
数值模拟应通过实测数据验证，必要时通过调整模型参数，使模拟结果与实测数据的误差符合表9表10中要求，模拟数据分析方法见第9章。边界条件和强迫风场应来源丁一个史大范用的经过验证的数值模拟结果或海洋水文气象观测资料7.2波谱模型技术要求
表5~表7规定了波谱模型（参见附录1)的技术要求。表5波谱模型的边界条件
资源评估等级
参数边界”
注1：“它”表示\它使用此边界条件”注2：“可\表示\可使用此边界条件”注3：“不应”表示\不应使川此边界条件”“选择合适的讲型和方间分布函数。参数边是以波高利波周期等参数定义的边界条件。混合边界是以带波向参数的波浪谱定义的边界条件。，谱边界是以方向谱楚义的边界条件。S
混合边异·”
谱逆界
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