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抓住全球的“每一朵浪花”

    <P>本报通讯员 曾婉婷 徐少鲲
    <P>“我们能不能对标五大全球波浪模型,研发出自己的全球波浪数据中心?”2018年秋天,在四航院海外事业部科技立项会上,副总工程师王科华提出了一个大胆的想法。
    <P>“浪有多高、波长和周期是多少,这些波浪数据是海港平面布置、水工结构设计、海上施工作业安排的基础,掌握了它们,有助于在设计、施工中规避风险,控制成本。”王科华深知波浪数据的重要性。然而,全球波浪数据一直以来都被国外五大主要全球波浪模型机构拥有,由于无法掌握精细的波浪数据,中国企业在与国际知名海工承包商的竞争中很难占据主动位置,为此,王科华创建全球波浪数据中心的想法得到了事业部和四航院领导班子的一致认可与支持,并很快组建了团队。“团队主要是我们事业部水文组的成员,个个都是身怀绝技。”王科华自信地说。2019年7月,“全球波浪数据中心建设”被确定为中交集团科技研发重点项目。
    <P>很快,王科华率团队厘清了全球波浪数据中心建设方案,首先要构建全球所有岸线、水深地形、驱动风场、冰层覆盖等基础性输入模块,再采用最新的海浪模式对全球历史波浪进行模拟,经过数百次多源数据率定、验证准确后,才能通过批量计算获得近几十年全球范围内任意开阔海域的1小时间隔、连续不断的高精度波浪参数及波浪谱数据。
    <P>建设方案确定了,可难题一道接着一道。模型东西两侧边界无缝衔接技术只有极少数的国外科研机构掌握,团队成员经过一次次的尝试验算,最终掌握了这个关键技术;面对海量的波浪计算文件需要处理,大家便针对不同模板编写处理程序,成功克服了模型验证难点。
    <P>项目团队从干劲满满的“新兵”到经验丰富的“老将”,从负责整体技术策划的“掌舵人”到深度参与各项关键技术攻关的专家,成员们在做好本职工作的前提下,依旧把时间挤出来投入到波浪数据中心的建设中,一笔笔勾描岸线,一份份数据印证,使得构想逐渐变为现实。
    <P>2020年底,全球深水波浪模型已搭建完毕,团队开始追求精细化。最密网格精度5公里是项目团队的目标,但大家发现近岸区域的5公里精度模拟,仅靠系统自动生成极难实现。最终,团队成员下定决心:“系统做不到的,我们人工来画。”
    <P>王科华带领团队成员将所有岸线划分成四大块,由4位技术人员分别负责,再通过计算网格精准划分成200余万个小块,全部靠人工逐个将网格精细刻画。此外,为确保全球所有陆地岸线数据的准确性,团队成员首先采用GIS智能识别技术进行初步检验,再进行人工筛选,最后利用精确数据绘制岸线。
    <P>从盛夏到隆冬,成员们已经记不清多少次由于长时间久坐一站起来就感到头昏眼花。最终,在全球波浪数据中心第三阶段成果国内专家咨询会上,王科华向专家们展示一张张精度极高的数据图,与会专家一致认为,“高精度、高分辨率、长系列的全球历史海浪后报数据中心”建设精度评价指标已经达到预期目标,与五大主要全球波浪数据模型处于同一水平。
    <P>2021年初,在马来西亚项目,四航院是唯一从全球波浪角度阐释设计方案的单位,令项目业主赞不绝口;在缅甸项目,四航院设计小组通过全球波浪模型提供的波浪数据,精准掌握涌浪方向和混合浪的能量构成,将原设计方案的防波堤口门朝向反转了180度,为业主节省了千万美元的投资。“目前,我们已经完成了2013至2017年全球高精度波浪数值模拟工作,预计到2022年底,我们将完成1979年至今所有年份的全球波浪数值模拟,打造出庞大、高精度波浪数据库!”王科华自信地说。

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