[发明专利]一种拱坝施工区风场预测方法及装置

权利要求书

1.一种拱坝施工区风场预测方法，其特征在于，包括：

通过设置在拱坝施工区内的气象站获取拱坝施工区内的风场数据，所述风场数据包括风速数据、气象数据和天气数据；

通过所述风场数据构建拱坝施工区的真实地形模型；

基于获取的所述风场数据，根据所述真实地形模型、拱坝施工区的施工机械物料和施工进度确定不同情况下的风场边界条件；

根据所述风场边界条件，采用数值仿真方法对拱坝施工区内的风场进行分析。

2.根据权利要求1所述的拱坝施工区风场预测方法，其特征在于，还包括：

根据拱坝施工区内的风场分析结果进行安全预警。

3.根据权利要求2所述的拱坝施工区风场预测方法，其特征在于，所述基于获取的所述风场数据，根据所述真实地形模型、拱坝施工区的施工机械物料和施工进度确定不同情况下的风场边界条件，包括：

对所述真实地形模型按地形进行分类，地形类型包括：植被区域、开挖裸露区域、混凝土边坡区域、水面和坝面；

按照地形类型测定并建立界面区域风速分布模型和粗糙度模型，用以构建风场边界；

根据施工机械物料的外形确定大风条件下施工机械物料产生的风场；

根据所述施工进度确定施工形貌变化情况；

根据所述风场边界、所述施工机械物料产生的风场和所述施工形貌变化情况生成不同情况下的风场边界条件。

4.根据权利要求3所述的拱坝施工区风场预测方法，其特征在于，所述根据所述风场边界条件，采用数值仿真方法对拱坝施工区内的风场进行分析，包括：

基于所述风场边界条件，采用时间相关法求解湍流Navirt-stocks方程进行初步计算获得第一风场分析数据；

基于所述第一风场分析数据，采用中心节点的有限体积离散方法进行处理获得第二风场分析数据；

基于所述第二风场分析数据，采用显式runge-kutta法进行处理获得第三风场分析数据；

对所述第三风场分析数据进行全多重网格初场处理及多重网格迭代加速收敛获得拱坝施工区内风场的最终分析数据。

5.根据权利要求4所述的拱坝施工区风场预测方法，其特征在于，所述根据拱坝施工区内的风场分析结果进行安全预警，包括：

从所述最终分析数据中实时监控风速数据，当风速数据超过预设值时，触发安全预警。

6.一种拱坝施工区风场预测装置，其特征在于，包括：

数据获取单元，用于通过设置在拱坝施工区内的气象站获取拱坝施工区内的风场数据，所述风场数据包括风速数据、气象数据和天气数据；

真实地形模型构建单元，用于通过所述风场数据构建拱坝施工区的真实地形模型；

风场边界条件获取单元，用于基于获取的所述风场数据，根据所述真实地形模型、拱坝施工区的施工机械物料和施工进度确定不同情况下的风场边界条件；

风场分析单元，用于根据所述风场边界条件，采用数值仿真方法对拱坝施工区内的风场进行分析。

7.根据权利要求6所述的拱坝施工区风场预测装置，其特征在于，还包括：

安全预警单元，用于根据拱坝施工区内的风场分析结果进行安全预警。

8.根据权利要求7所述的拱坝施工区风场预测装置，其特征在于，所述风场边界条件获取单元包括：

地形分类模块，用于对所述真实地形模型按地形进行分类，地形类型包括：植被区域、开挖裸露区域、混凝土边坡区域、水面和坝面；

风场边界构建模块，用于按照地形类型测定并建立界面区域风速分布模型和粗糙度模型，用以构建风场边界；

第一要素确定模块，用于根据施工机械物料的外形确定大风条件下施工机械物料产生的风场；

第二要素确定模块，用于根据所述施工进度确定施工形貌变化情况；

风场边界条件生成模块，用于根据所述风场边界、所述施工机械物料产生的风场和所述施工形貌变化情况生成不同情况下的风场边界条件。