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GB／T 39569-2020 潮流能资源评估及特征描述.pdf简介：

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非恒定的潮流水动力数值模型都使用一定形式的连续和动量方程描述水流的运动发展。方程中的 项是用来描述关键水流现象不同方面的数学表达式（例如：对流、风应力、床面应力、亚网格尺度过程）。 为了成功的概化能量提取，需要添加一个和能量提取有关的项，这个添加项通过引人一个用户定义的随 时间变化的参数确定（见7.6.2.3）。在使用浅水方程的二维模型中，可通过提高底摩阻参数达到这个效 果。由于底摩阻参数引起的床面剪切项类似手动量汇，如果增加的底摩阻和在系统中耗散的能量数量 直接相关，那么这是一个有效的方法。但是，这个方法在三维模型中并不适用。基于双平均的Navier Stokes方程的数值模型可含有一个需要封闭的阻力项，该项可用于表征一个参数化的潮流能转换装 置。通用的方法是在动量方程中引人额外的项和增加端流动能的源项。动量项宜在动量方程中引人一 个类似摩擦力的阻滞力。考虑到该项的单位会因为所采用控制方程的形式不同而不同（比如浅水方程 的守恒和非守恒形式），应确保该项和已有方程组中的其他项单位一致。报告应详细解释说明模型中增 加项的推导过程，以便能单独评估所采用的方法。

Z.6.2.3能量提取的具体概化

当描述和当地流速相关的能量耗散 考虑以下因素

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a）潮流能转换装置捕获的电能； b） 潮流能转换装置的能量转换效率（水动力损失：叶毂和叶尖损失、叶片拖曳力、尾流场旋度等； 机械系统损失；电力系统损失）； c 潮流能转换装置布放间隔与数值模型单元网格尺寸的关系； d）潮流能转换装置支撑结构相关的拖电力； e）和潮流能转换装置尾流场的相互混合及自由来流速度相关的能量损失。 综合考虑这些因素，可建立一条和潮流能转换装置功率曲线相似的水动力能量提取曲线，使某一来 流速度能对应于一个特定的水动力能量提取的水平等级。在潮流水动力数学模型中运用这条曲线大型工程建设项目施工合同管理绩效评价研究，可 建立一个根据来流条件给出能量提取量的查询表或解析表达式。报告应解释说明与上述列出因素以及 其他确定因素相关的能量提取值，以及上述提到的查询表或解析表达式。

7.6.3在模型中引入能量提取

8.1模型结果的整体展示

数值模型分析结果应能以最佳方式描述目标区域内潮位和潮流的总体变化特征。根据所处评估阶 没的不同需求，第二阶段的模型结果宜比第一阶段更为详细。 模型输出数据宜以下列图像形式展示： a）在一个典型大潮和一个典型小潮周期内，以适当的时间步长（如30min），对工程区域的潮流 流速与流向、能量密度和潮位取平均值后绘制的等值线图。但是，当需要识别流场中更小尺度 的漩涡结构时，时间步长宜小于30min。第一阶段的潮流数据宜使用深度平均值；第二阶段 宜基于兰维模型计算结果，便用与潮流能转换装置布放方案相关的水面以下不同深度处对应 的潮流数据。并且可将这些图像做成动画（如视频文件），以利于加深对模型中如漩涡的生成 与耗散等流场细节变化特征的理解。 b）工程区域不同潮汐分潮的振幅和相位等值线图，以及不同潮流分潮的潮流椭圆图。对于第 阶段，宜仅展示工程区域主要分潮的相应数据，但是宜验证所选分潮的合理性。 c）在一个典型大潮和一个典型小潮周期内，描述工程区域的潮流流速与流向、能量密度和潮位在 基本工况和未来工况之间差异的等值线图L按a）的规定进行绘制」 在不同工程海域起主要作用的潮汐分潮可能不同，这些分潮可能包括M2、K1分潮以及Z0余潮。 在第二阶段，还宜增加S2分潮和M4之类的浅水分潮。

8.2年速度分布的生成

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根据模拟技术和计算速度的发展现状，数值模型的计算周期宣为一年。当工程区域水动力条件受 气象因素影响不严重时，可使用调和分析方法外延模型数据。当气象因素严重影响数据的外延效果时， 应在18.6年的潮周期内挑选一个平均年份模拟。 数值模型是利用有限数量的潮汐分潮进行模拟的，并且主要由模型驱动边界处的实际使用分潮数 据进行控制。因此，在第二阶段应重点评估数值模型中尚未包含的潮汐分潮对潮流速度和能量密度等 计算结果的影响程度。当未包含的潮汐分潮对计算结果存在显著影响时，应采用包含这些分潮影响的 方法，并予以解释说明。宜考虑按8.2.2中的方法进行。 当模型驱动边界设置在浅水区域时，应注意分析模型实际模拟了哪些浅水分潮，并且分析论述其对 模型潮流预测结果的影响程度。

8.2.2缺失潮汐分潮的模拟方法

应评估论述由于模型中使用有限数量的驱动分潮而产生的潮流计算误差，并且重点估算由于模型 中缺失部分潮汐分潮而引起的工程区域潮流模拟误差百分比。必要时：应不断修正模型计算方法，以减 少或修正上述误差。在第一阶段，可不用修正这些误差；在第二阶段·由于需要准确的潮流和能量密度 结果，应采用详细方法以修正这些误差并予以解释说明。 宜考虑以下方法将缺失分潮补充至工程区域的模拟数据中： a）对实测得到的潮位分潮进行数据同化并外延至模型驱动边界。该方法对月和年分潮十分有 效，对于全日或半日分潮也可能有效。在考长周期分潮时·宜在增加外延分潮之后重新运行 该数值模型。 6 通过对比工程区域实测和模拟得到的潮流分潮.识别缺失的长周期潮流分潮和非主要的全 日、半日潮流分潮的振幅和相位值。然后将这些缺失分潮添加至某具体位置处的模拟分潮数 据库中，或者添加至工程区域其他合理位置的所有模拟分潮中。

8.2.3长期潮流数据的模型预测（基于调和分析

在模拟或实测的潮流分潮中补充修正缺失分潮之后，就可以利用调和分析方法预测工程区域一年 或更长周期的潮流数据。当预测长周期潮流数据时，宜单独预测每年的潮流数据，以避免长时间尺度上 节点偏移而导致潮流流速的误算。 在第一阶段，宜预测潮流沿深度的平均值。在第二阶段，由于已使用三维数值模型，宜预测与潮流 能转换装置布放方案相关的某具体深度处的潮流值。在第二阶段，还应描述7.6所提出的能量提取对 工程区域水动力造成的影响。 调和分析宜采用行业认定的计算方法。在第一阶段，潮流流速与流向预测结果的时间间隔宜为 30min；在第二阶段，预测结果的时间间隔宜减小为10min。 强潮流区域的调和分析结果可能会存在比较显著的不确定度。因此，一且发现调和分析结果不够 精确，可直接利用模拟或实测的潮流时间序列数据来统计潮流流速的概率分布情况

对每一个工程区域的调和分析结果应包含下列内容： a）使用的分潮数量； b）使用的分潮及其振幅和相位：

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c) 提取潮流分潮和利用潮流分潮生成 万法 d) 提取潮流分潮的数据来源； e) 数据来源的参考位置坐标； f) 调和分析的准确日期和时间段； g）潮流流速与流向的时间序列图。

图1某位置处的潮流玫瑰图

宜分别使用模型计算数据和定点实测 速频率分布图（见图2）和累积频率曲线

图2某位置处的各级流速频率分布图

图3某位置处的速度累积频率曲线图

DB44／T 1110-2013 实木拼接板.pdf合潮流能转换装置的年发

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流能资源数据，估算发电 式（4）计算

TEC AEP=N· CRC. ZP,(U,) · f;(U,)

8.5设备阵列年发电量的估算

按8.4相关规定估算得到阵列中各台潮流能转换装置的年发电量之后DB510100∕T 207-2016 大弯矩方形钢筋混凝土电杆，可通过求和方式得到潮流 转换装置阵列布放方案的预期年发电量。 在估算潮流能转换装置阵列的年发电量时应特别注意以下内容： a）水动力数值模型宜考虑与预期开发规模相适应的能量提取对区域潮流能资源条件产生的影响 （见7.6）; b） 水动力数值模型在模拟过程可能并未考虑多台潮流能转换装置之间的相互影响，而是使用自 然状态下潮流能转换装置阵列拟布放区域的潮流流速分布估算潮流能转换装置阵列的年发 电量。

宜包含第6章至第8章的所有内容，并按照相同

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