CN109408863A - 波浪与防波堤相互作用的预报方法、装置和计算机设备 - Google Patents

波浪与防波堤相互作用的预报方法、装置和计算机设备 Download PDF

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CN109408863A CN201811057087.0A CN201811057087A CN109408863A CN 109408863 A CN109408863 A CN 109408863A CN 201811057087 A CN201811057087 A CN 201811057087A CN 109408863 A CN109408863 A CN 109408863A
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Abstract

本申请涉及一种波浪与防波堤相互作用的预报方法、装置和计算机设备。所述波浪与防波堤相互作用的预报方法包括：过将VOF函数对应的相界面以及Levelset函数对应的相界面进行耦合，得到耦合后的流体界面运动方程，基于浸入边界法，根据防波堤的物理参数为所述流体界面运动方程加上体积力项，得到虑及防波堤作用的流体运动方程，根据波浪的能量，以及所述虑及防波堤作用的流体运动方程，对波浪与防波堤之间的相互作用进行预报。上述波浪与防波堤相互作用的预报方法，能够提高了波浪与防波堤相互作用预报的准确率。

Description

波浪与防波堤相互作用的预报方法、装置和计算机设备
技术领域
本申请涉及波浪与防波堤相互作用的预报技术领域，特别是涉及一种波浪与防波堤相互作用的预报方法、装置和计算机设备。
背景技术
提高波浪与防波堤之间相互作用的预报精度有助于自然灾害的预防，比方说，可以对海啸的形成进行预报。
传统的对波浪与防波堤之间相互作用的预报主要是通过运用Fluent和Star-CCM+等基于有限体积法设计的商业软件，然而，传统的波浪与防波堤相互作用的预报方法准确率低。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高波浪与防波堤相互作用预报准确率的波浪与防波堤相互作用的预报方法、装置和计算机设备。
一种波浪与防波堤相互作用的预报方法，所述方法包括：
通过将VOF函数对应的相界面以及Levelset函数对应的相界面进行耦合，得到耦合后的流体界面运动方程，并计算界面运动；所述VOF函数用于表征计算单元中波浪占据单元空间的体积分数；
基于浸入边界法，根据防波堤的物理参数为所述流体界面运动方程加上体积力项，得到虑及防波堤作用的流体运动方程；
根据波浪的能量，以及所述虑及防波堤作用的流体运动方程，对波浪与防波堤之间的相互作用进行预报。
在一个实施例中，所述的波浪与防波堤相互作用的预报方法，所述通过将VOF函数对应的相界面以及Levelset函数对应的相界面进行耦合，得到耦合后的流体界面运动方程，包括：
通过并行计算单元相界面，将VOF函数对应的相界面以及Levelset函数对应的相界面进行耦合，得到重构界面；
根据所述重构界面获取耦合后的流体界面运动方程。
在一个实施例中，所述的波浪与防波堤相互作用的预报方法，所述根根据防波堤的物理参数为所述流体界面运动方程加上体积力项，得到虑及防波堤作用的流体运动方程，包括：
获取防波堤的几何形状，构造所述几何形状对应的体积力项；
通过为所述流体界面运动方程加上所述体积力项，得到虑及防波堤作用的流体运动方程。
在一个实施例中，所述的波浪与防波堤相互作用的预报方法，所述根据波浪的能量，以及所述虑及防波堤作用的流体运动方程，对波浪与防波堤之间的相互作用进行预报之前，包括：
获取波浪触及防波堤时所具有的能量。
在一个实施例中，所述的波浪与防波堤相互作用的预报方法，所述对波浪与防波堤之间的相互作用进行预报，包括：
对在防波堤的作用下，波浪随时间的变形与破碎进行预报。
在一个实施例中，所述的波浪与防波堤相互作用的预报方法，所述对波浪与防波堤之间的相互作用进行预报，还包括：
对在波浪的作用下，防波堤的表面形变进行预报。
在一个实施例中，所述的波浪与防波堤相互作用的预报方法，还包括：
根据逐项加权本质无振荡格式对波浪与防波堤之间相互作的预报结果进行逐项加权。
一种波浪与防波堤相互作用的预报装置，所述装置包括：
耦合模块，用于通过将VOF函数对应的相界面以及Levelset函数对应的相界面进行耦合，得到耦合后的流体界面运动方程，并计算界面运动；所述VOF函数用于表征计算单元中波浪占据单元空间的体积分数；
构建模块，用于基于浸入边界法，根据防波堤的物理参数为所述流体界面运动方程加上体积力项，得到虑及防波堤作用的流体运动方程；
预报模块，用于根据波浪的能量，以及所述虑及防波堤作用的流体运动方程，对波浪与防波堤之间的相互作用进行预报。
一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
通过将VOF函数对应的相界面以及Levelset函数对应的相界面进行耦合，得到耦合后的流体界面运动方程，并计算界面运动；所述VOF函数用于表征计算单元中波浪占据单元空间的体积分数；
基于浸入边界法，根据防波堤的物理参数为所述流体界面运动方程加上体积力项，得到虑及防波堤作用的流体运动方程；
根据波浪的能量，以及所述虑及防波堤作用的流体运动方程，对波浪与防波堤之间的相互作用进行预报。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
通过将VOF函数对应的相界面以及Levelset函数对应的相界面进行耦合，得到耦合后的流体界面运动方程，并计算界面运动；所述VOF函数用于表征计算单元中波浪占据单元空间的体积分数；
基于浸入边界法，根据防波堤的物理参数为所述流体界面运动方程加上体积力项，得到虑及防波堤作用的流体运动方程；
根据波浪的能量，以及所述虑及防波堤作用的流体运动方程，对波浪与防波堤之间的相互作用进行预报。
上述波浪与防波堤相互作用的预报方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质，通过将VOF函数对应的相界面以及Levelset函数对应的相界面进行耦合，得到耦合后的流体界面运动方程，基于浸入边界法，根据防波堤的物理参数为所述流体界面运动方程加上体积力项，得到虑及防波堤作用的流体运动方程，根据波浪的能量，以及所述虑及防波堤作用的流体运动方程，对波浪与防波堤之间的相互作用进行预报，提高了波浪与防波堤相互作用预报的准确率。
附图说明
图1为一个实施例中波浪与防波堤相互作用的预报方法的应用环境图；
图2为一个实施例中波浪与防波堤相互作用的预报方法的流程示意图；
图3为另一个实施例中波浪与防波堤相互作用的预报方法的流程示意图；
图4为一个实施例中波浪与防波堤相互作用的预报装置的结构框图；
图5为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的波浪与防波堤相互作用的预报方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，终端102与服务器104通过网络进行通信。其中，终端102可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备，服务器104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种波浪与防波堤相互作用的预报方法，以该方法应用于图1中的服务器为例进行说明，包括以下步骤：
步骤202，通过将VOF函数对应的相界面以及Levelset函数对应的相界面进行耦合，得到耦合后的流体界面运动方程，并计算界面运动；VOF函数用于表征计算单元中波浪占据单元空间的体积分数；
其中，可以基于流体运动方程当前计算结果，通过将VOF函数对应的相界面以及Levelset函数对应的相界面进行耦合，得到耦合后的流体界面运动方程。可以用VOF(volume-of-fluid，液体的体积)方法获取液体函数对应的运动方程，可以用Level Set(水平集)方法获取水平集函数对应的运动方程。而将VOF方法和Level Set方法进行耦合，可以克服Level Set方法中，运动方程不能保持质量守恒的问题，以及VOF方法中液体函数(相函数)在相界面处不连续的问题。
步骤204，基于浸入边界法，根据防波堤的物理参数为流体界面运动方程加上体积力项，得到虑及防波堤作用的流体运动方程；
具体地，可以通过在流体运动方程中加体积力项来体现波浪与防波堤之间的相互作用。
步骤206，根据波浪的能量，以及虑及防波堤作用的流体运动方程，对波浪与防波堤之间的相互作用进行预报。
在上述步骤中，可以通过调整波浪的高度形成具有不同能量的波浪，其中，波浪主要是海啸波。
上述实施例，通过将VOF函数对应的相界面以及Levelset函数对应的相界面进行耦合，得到耦合后的流体界面运动方程，基于浸入边界法，根据防波堤的物理参数为流体界面运动方程加上体积力项，得到虑及防波堤作用的流体运动方程，根据波浪的能量，以及虑及防波堤作用的流体运动方程，对波浪与防波堤之间的相互作用进行预报，提高了波浪与防波堤相互作用预报的准确率。
在一个实施例中，可以通过执行以下步骤获取耦合后的流体界面运动方程：通过并行计算单元相界面，将VOF函数对应的相界面以及Levelset函数对应的相界面进行耦合，得到重构界面；根据重构界面获取耦合后的流体界面运动方程。
在上述实施例中，可以通过并行计算法对相界面进行重构，其中，并行计算可以是信息传递接口(Message-Passing Interface，MPI)并行计算。
上述实施例，通过将VOF函数对应的相界面以及Levelset函数对应的相界面进行耦合，得到耦合后的流体界面运动方程，基于浸入边界法，根据防波堤的物理参数为流体界面运动方程加上体积力项，得到虑及防波堤作用的流体运动方程，根据波浪的能量，以及虑及防波堤作用的流体运动方程，对波浪与防波堤之间的相互作用进行预报，提高了波浪与防波堤相互作用预报的准确率。
在一个实施例中，可以通过以下步骤获取虑及防波堤作用的流体运动方程：获取防波堤的几何形状，构造几何形状对应的体积力项；通过为流体界面运动方程加上体积力项，得到虑及防波堤作用的流体运动方程。
在上述实施例中，可以根据侵入边界法，灵活地构造防波堤形状。侵入边界法可以将物体边界与流体的相互作用通过在流体运动方程中加体积力项来体现,并在数值计算中采用简单的笛卡尔网格,避免了按照物体边界形状生成贴体网格时所遇到的各种问题。
上述实施例，通过将VOF函数对应的相界面以及Levelset函数对应的相界面进行耦合，得到耦合后的流体界面运动方程，基于浸入边界法，根据防波堤的物理参数为流体界面运动方程加上体积力项，得到虑及防波堤作用的流体运动方程，根据波浪的能量，以及虑及防波堤作用的流体运动方程，对波浪与防波堤之间的相互作用进行预报，提高了波浪与防波堤相互作用预报的准确率。
在一个实施例中，在根据波浪的能量，以及虑及防波堤作用的流体运动方程，对波浪与防波堤之间的相互作用进行预报之前，可以执行以下步骤：获取波浪触及防波堤时所具有的能量。
在上述实施例中，可以模拟波浪源的形成，可以利用波浪源的高度来形成具有不同能量的波浪。
上述实施例，通过将VOF函数对应的相界面以及Levelset函数对应的相界面进行耦合，得到耦合后的流体界面运动方程，基于浸入边界法，根据防波堤的物理参数为流体界面运动方程加上体积力项，得到虑及防波堤作用的流体运动方程，根据波浪的能量，以及虑及防波堤作用的流体运动方程，对波浪与防波堤之间的相互作用进行预报，提高了波浪与防波堤相互作用预报的准确率。
在一个实施例中，对波浪与防波堤之间的相互作用进行预报，包括：对在防波堤的作用下，波浪随时间的变形与破碎进行预报。
在上述实施例中，可以通过耦合VOF方法和Level Set方法模拟液面，捕捉波浪随时间的变形与破碎等强非线性现象，有效保持了有限差分法中多相流模拟的质量守恒，并可以通过采用并行加速方法提高计算效率。
上述实施例，通过将VOF函数对应的相界面以及Levelset函数对应的相界面进行耦合，得到耦合后的流体界面运动方程，基于浸入边界法，根据防波堤的物理参数为流体界面运动方程加上体积力项，得到虑及防波堤作用的流体运动方程，根据波浪的能量，以及虑及防波堤作用的流体运动方程，对波浪与防波堤之间的相互作用进行预报，提高了波浪与防波堤相互作用预报的准确率，并采用并行加速方法提高了计算效率。
在一个实施例中，对波浪与防波堤之间的相互作用进行预报，还包括：对在波浪的作用下，防波堤的表面形变进行预报。
在上述实施例中，不仅可以对在防波堤的作用下，波浪随时间的变形与破碎进行预报，也可以对在波浪的作用下，防波堤的表面形变进行预报，还可以进一步考虑当海岸有泥沙以及植物时，波浪与防波堤之间的相互作用关系。
上述实施例，通过将VOF函数对应的相界面以及Levelset函数对应的相界面进行耦合，得到耦合后的流体界面运动方程，基于浸入边界法，根据防波堤的物理参数为流体界面运动方程加上体积力项，得到虑及防波堤作用的流体运动方程，根据波浪的能量，以及虑及防波堤作用的流体运动方程，对波浪与防波堤之间的相互作用进行预报，提高了波浪与防波堤相互作用预报的准确率，并采用并行加速方法提高了计算效率。
在一个实施例中，如图3所示，波浪与防波堤相互作用的预报方法，还可以包括步骤208：
步骤208，根据逐项加权本质无振荡格式对波浪与防波堤之间相互作的预报结果进行逐项加权。
在上述实施例中，可以使用加权本质无振荡格式(Weighted Essentially Non-Oscillatory，WENO)进一步提高预报精度，具体地，可以使用CR-WENO四阶算法提高液面模拟精度。
上述实施例，耦合VOF-Levelset方法捕捉海啸波的随时间的变形与破碎等强非线性现象，并使用CR—WENO4算法进一步提高预报精度，同时使用侵入边界法灵活的构造防波堤形状，从而可以方便的对波浪与防波堤相互作用问题展开高精度预报。
应该理解的是，虽然图2-3的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2-3中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图4所示，提供了一种波浪与防波堤相互作用的预报装置，包括：
耦合模块402，用于通过将VOF函数对应的相界面以及Levelset函数对应的相界面进行耦合，得到耦合后的流体界面运动方程，并计算界面运动；VOF函数用于表征计算单元中波浪占据单元空间的体积分数；
构建模块404，用于基于浸入边界法，根据防波堤的物理参数为流体界面运动方程加上体积力项，得到虑及防波堤作用的流体运动方程；
预报模块406，用于根据波浪的能量，以及虑及防波堤作用的流体运动方程，对波浪与防波堤之间的相互作用进行预报。
关于波浪与防波堤相互作用的预报a装置的具体限定可以参见上文中对于波浪与防波堤相互作用的预报方法的限定，在此不再赘述。上述波浪与防波堤相互作用的预报装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
需要说明的是，本发明实施例所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二\第三”区分的对象在适当情况下可以互换，以使这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
本发明实施例的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或(模块)单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储波浪与防波堤相互作用的预报数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种波浪与防波堤相互作用的预报方法。
本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
通过将VOF函数对应的相界面以及Levelset函数对应的相界面进行耦合，得到耦合后的流体界面运动方程，并计算界面运动；VOF函数用于表征计算单元中波浪占据单元空间的体积分数；
基于浸入边界法，根据防波堤的物理参数为流体界面运动方程加上体积力项，得到虑及防波堤作用的流体运动方程；
根据波浪的能量，以及虑及防波堤作用的流体运动方程，对波浪与防波堤之间的相互作用进行预报。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：通过并行计算单元相界面，将VOF函数对应的相界面以及Levelset函数对应的相界面进行耦合，得到重构界面；根据重构界面获取耦合后的流体界面运动方程。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：获取防波堤的几何形状，构造几何形状对应的体积力项；通过为流体界面运动方程加上体积力项，得到虑及防波堤作用的流体运动方程。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
获取波浪触及防波堤时所具有的能量。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：对在防波堤的作用下，波浪随时间的变形与破碎进行预报。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：对在波浪的作用下，防波堤的表面形变进行预报。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据逐项加权本质无振荡格式对波浪与防波堤之间相互作的预报结果进行逐项加权。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
通过将VOF函数对应的相界面以及Levelset函数对应的相界面进行耦合，得到耦合后的流体界面运动方程，并计算界面运动；VOF函数用于表征计算单元中波浪占据单元空间的体积分数；
基于浸入边界法，根据防波堤的物理参数为流体界面运动方程加上体积力项，得到虑及防波堤作用的流体运动方程；
根据波浪的能量，以及虑及防波堤作用的流体运动方程，对波浪与防波堤之间的相互作用进行预报。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：通过并行计算单元相界面，将VOF函数对应的相界面以及Levelset函数对应的相界面进行耦合，得到重构界面；根据重构界面获取耦合后的流体界面运动方程。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：获取防波堤的几何形状，构造几何形状对应的体积力项；通过为流体界面运动方程加上体积力项，得到虑及防波堤作用的流体运动方程。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：获取波浪触及防波堤时所具有的能量。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：对在防波堤的作用下，波浪随时间的变形与破碎进行预报。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：对在波浪的作用下，防波堤的表面形变进行预报。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据逐项加权本质无振荡格式对波浪与防波堤之间相互作的预报结果进行逐项加权。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种波浪与防波堤相互作用的预报方法，其特征在于，包括：
通过将VOF函数对应的相界面以及Levelset函数对应的相界面进行耦合，得到耦合后的流体界面运动方程，并计算界面运动；所述VOF函数用于表征计算单元中波浪占据单元空间的体积分数；
基于浸入边界法，根据防波堤的物理参数为所述流体界面运动方程加上体积力项，得到虑及防波堤作用的流体运动方程；
根据波浪的能量，以及所述虑及防波堤作用的流体运动方程，对波浪与防波堤之间的相互作用进行预报。
2.根据权利要求1所述的波浪与防波堤相互作用的预报方法，其特征在于，所述通过将VOF函数对应的相界面以及Levelset函数对应的相界面进行耦合，得到耦合后的流体界面运动方程，包括：
通过并行计算单元相界面，将VOF函数对应的相界面以及Levelset函数对应的相界面进行耦合，得到重构界面；
根据所述重构界面获取耦合后的流体界面运动方程。
3.根据权利要求1所述的波浪与防波堤相互作用的预报方法，其特征在于，所述根根据防波堤的物理参数为所述流体界面运动方程加上体积力项，得到虑及防波堤作用的流体运动方程，包括：
获取防波堤的几何形状，构造所述几何形状对应的体积力项；
通过为所述流体界面运动方程加上所述体积力项，得到虑及防波堤作用的流体运动方程。
4.根据权利要求1所述的波浪与防波堤相互作用的预报方法，其特征在于，所述根据波浪的能量，以及所述虑及防波堤作用的流体运动方程，对波浪与防波堤之间的相互作用进行预报之前，包括：
获取波浪触及防波堤时所具有的能量。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的波浪与防波堤相互作用的预报方法，其特征在于，所述对波浪与防波堤之间的相互作用进行预报，包括：
对在防波堤的作用下，波浪随时间的变形与破碎进行预报。
6.根据权利要求5所述的波浪与防波堤相互作用的预报方法，其特征在于，所述对波浪与防波堤之间的相互作用进行预报，还包括：
对在波浪的作用下，防波堤的表面形变进行预报。
7.根据权利要求1至4中任意一项所述的波浪与防波堤相互作用的预报方法，其特征在于，还包括：
根据逐项加权本质无振荡格式对波浪与防波堤之间相互作的预报结果进行逐项加权。
8.一种波浪与防波堤相互作用的预报装置，其特征在于，包括：
耦合模块，用于通过将VOF函数对应的相界面以及Levelset函数对应的相界面进行耦合，得到耦合后的流体界面运动方程，并计算界面运动；所述VOF函数用于表征计算单元中波浪占据单元空间的体积分数；
构建模块，用于基于浸入边界法，根据防波堤的物理参数为所述流体界面运动方程加上体积力项，得到虑及防波堤作用的流体运动方程；
预报模块，用于根据波浪的能量，以及所述虑及防波堤作用的流体运动方程，对波浪与防波堤之间的相互作用进行预报。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，实现权利要求1至7中任一项所述的波浪与防波堤相互作用的预报方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的波浪与防波堤相互作用的预报方法的步骤。
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