双直墙式海堤单宽越浪量计算方法技术

本发明专利技术公开了一种双直墙式海堤单宽越浪量计算方法，提出了适用于不规则波浪作用下双直墙式海堤的单宽越浪量计算方法，既方便了双直墙式海堤的越浪设计，又能够优化双直墙式海堤的断面尺寸及堤顶高程，在满足安全性条件的前提下，有效的解决了现有规程、规范中单宽越浪量公式在双直墙式海堤中应用所带来的断面尺寸及堤顶高程过大的问题，具有较好的经济效益和较高的推广运用价值。益和较高的推广运用价值。益和较高的推广运用价值。

【技术实现步骤摘要】
双直墙式海堤单宽越浪量计算方法


[0001]本专利技术涉及海岸工程
，尤其是涉及不规则波浪作用下双直墙式海堤单宽越浪量计算方法。

技术介绍

[0002]近年来，我国港口、航运、海岸防护等蓬勃发展，新建、改建了大量的海堤工程。在海堤设计阶段如果按不允许越浪设计，则海堤顶高程必然建造的很高，不仅工程投资较大，而且极大的影响了海岸附近居民的观景、亲水活动，因此在设计阶段常常按允许越浪进行设计并根据海堤等级、堤顶和背坡防护型式进行允许越浪量数值限制。我国现有的规程、规范《海堤工程设计规范》、《广东省海堤工程设计导则》中关于海堤越浪量计算的公式均为针对斜坡式（无胸墙）海堤、斜坡式（带胸墙）海堤、复合式斜坡堤型式的计算公式，并不适用于双直墙式海堤的越浪量计算。
[0003]这是由于直墙式海堤堤前波浪反射作用明显较斜坡式要大，导致双直墙式海堤的越浪量也较斜坡式（无胸墙）海堤、斜坡式（带胸墙）海堤、复合式斜坡堤型式要明显的更大些。现有规程及规范中的海堤越浪量计算公式没用考虑直墙式海堤堤前波浪反射作用，也没有考虑直墙式海堤中间平台糙率对越浪量的削减作用、直墙前受风作用下的波浪破碎作用等，其计算出的越浪量明显偏低。若按照现有规程及规范计算的越浪量设计双直墙式海堤，将增加双直墙式海堤的设计冗余，极大的增加了工程量和投资额。目前众多工程设计人员只能通过自身经验及工程所在地的其它工程的运行情况来粗略的确定双直墙式海堤的越浪量或通过数值模型的手段来分析确定双直墙式海堤的越浪量。
[0004]但近年来随着人文景观提升的要求，在海堤断面型式层出不穷，具有较好亲水和景观条件的双直墙式海堤断面型式的使用越来越广泛。因此，开发、研究适用于双直墙式海堤断面型式的单宽越浪量计算公式具有重要意义，不仅可以弥补现有规范的空白，更合理的进行双直墙式海堤的结构设计，也可以服务于我国的海岸工程的规划建设。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于提供一种双直墙式海堤单宽越浪量计算方法，用于解决目前缺乏针对双直墙式海堤单宽越浪量的系统评估计算的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取下述技术方案：本专利技术所述的双直墙式海堤单宽越浪量计算方法，包括以下步骤：S1，确定波浪的有效波高H
m0
、谱峰周期T
p
以及堤顶超高H
c
、平台宽度B、平台上水深d
w
、平台表面糙率n、平台表面粗糙高度K
s
、风速V；S2，根据公式（1）、公式（2）、公式（3）、公式（4）、公式（5）计算参数f1、f2、f3、f4、f5；公式（1）公式（2）
公式（3）公式（4）公式（5）其中，L0为深水波长，K
s
为平台表面粗糙高度，根据公式（6）计算获得；公式（6）S3，根据公式（7）计算修正前的单宽越浪量q1；公式（7）S4，查表1获得风速V的修正因子f
v
；表1风速修正因子对照表S5，根据公式（8）获得修正后的单宽越浪量q2；公式（8）。
[0007]进一步地，根据修正后的单宽越浪量q2评估双直墙式海堤是否满足规范要求，并指导双直墙式海堤结构设计参数的优化。
[0008]进一步地，S4步中，所述风速V位于表1中两个风速值之间时，采用线性插值法获得所述风速修正因子。
[0009]本专利技术的优点在于提出了适用于不规则波浪作用下双直墙式海堤的单宽越浪量计算方法，既方便了双直墙式海堤的越浪设计，又能够优化双直墙式海堤的断面尺寸及堤顶高程，在满足安全性条件的前提下，有效的解决了现有规程、规范中单宽越浪量公式在双直墙式海堤中应用所带来的断面尺寸及堤顶高程过大的问题，具有较好的经济效益和较高的推广运用价值。
附图说明
[0010]图1是双直墙式海堤示意图。
[0011]图2是本专利技术所述方法中无量纲因子H
m0
/H
c
与双直墙式海堤单宽越浪量的关系图。
[0012]图3是本专利技术所述方法无量纲因子H
m0
/L0与双直墙式海堤单宽越浪量的关系图。
[0013]图4是本专利技术所述方法无量纲因子B/L0与双直墙式海堤单宽越浪量的关系图。
[0014]图5是本专利技术所述方法无量纲因子d
w
/H
m0
与双直墙式海堤单宽越浪量的关系图。
[0015]图6是本专利技术所述方法无量纲因子K
s
/H
m0
与双直墙式海堤单宽越浪量的关系图。
具体实施方式
[0016]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0017]如图1为双直墙式海堤示意图，其中序号1为双直墙式海堤的海堤背坡；序号2为上部直墙；序号3为下部直墙；序号4为平台，其中B为平台宽度；d
w
为平台水深，是静水位与平台高程的差值，当静水位低于平台高程时，平台水深d
w
为负值，当静水位高于平台高程时，平台水深d
w
为正值。H
c
为堤顶超高，是堤顶4高程与静水位的差值。
[0018]实施例1，本专利技术所述的双直墙式海堤单宽越浪量计算方法的具体说明本申请专利技术人通过收集几十组的双直墙式海堤的单宽越浪量数据，通过数值模型模拟计算后，再对计算结果进行相关性分析，得到了与双直墙式海堤单宽越浪量显著相关的5个无量纲因子，分别是H
m0
/H
c
、H
m0
/L0、B/L0、d
w
/H
m0
、K
s
/H
m0
。本申请专利技术人通过几十组的双直墙式海堤的单宽越浪量数据找到了5个无量纲因子分别与双直墙式海堤的单宽越浪量的关系。
[0019]如图2所示为无量纲因子H
m0
/H
c
与双直墙式海堤单宽越浪量的关系图。图中横坐标为H
m0
/H
c
值，纵坐标为单宽越浪量值。从图中可以看出H
m0
/H
c
与双直墙式海堤单宽越浪量呈指数关系。
[0020]如图3所示为无量纲因子H
m0
/L0与双直墙式海堤单宽越浪量的关系图。图中横坐标为H
m0
/L0值，纵坐标为单宽越浪量值。从图中可以看出H
m0
/L0与双直墙式海堤单宽越浪量呈多项式关系。
[0021]如图4所示为无量纲因子B/L0与双直墙式海堤单宽越浪量的关系图。图中横坐标为B/L0值，纵坐标为单宽越浪量值。从图中可以看出B/L0与双直墙式海堤单宽越浪量呈多项式关系。
[0022]如图5所示为无量纲因子d
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双直墙式海堤单宽越浪量计算方法，其特征在于：包括以下步骤：S1，确定波浪的有效波高H
m0
、谱峰周期T
p
以及堤顶超高H
c
、平台宽度B、平台上水深d
w
、平台表面糙率n、平台表面粗糙高度K
s
、风速V；S2，根据公式（1）、公式（2）、公式（3）、公式（4）、公式（5）计算参数f1、f2、f3、f4、f5；公式（1）公式（2）公式（3）公式（4）公式（5）其中，L0为深水波长，K
s
为平台表面粗糙高度，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴月勇，苏丹，陈峰，柏杨，赵地，戴雪，隋海宾，肖剑，郝枫楠，孟明，
申请(专利权)人：黄河勘测规划设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：