淤泥质海岸斜坡堤前首个波浪冲刷坑位置计算方法技术

本发明专利技术主要关于淤泥质海岸斜坡堤前首个波浪冲刷坑位置计算方法，首先获取斜坡堤结构参数与水文参数，通过斜坡堤前沿波节点计算方法，输出斜坡式海堤前沿首个波浪节点位置，根据堤前首个冲刷坑与首个波浪节点的位置关系，计算淤泥质海岸斜坡式海堤前沿首个波浪冲刷坑位置范围

【技术实现步骤摘要】
淤泥质海岸斜坡堤前首个波浪冲刷坑位置计算方法


[0001]本专利技术涉及海岸工程
，特别是关于淤泥质海岸斜坡堤前首个波浪冲刷坑位置计算方法
。

技术介绍

[0002]我国海岸线曲折绵长，超过
18000
公里的大陆海岸线中，淤泥质海岸约占
1/4
，是经济发展的重要战略资源，也是动植物的重要栖息地
。
典型的淤泥质海岸主要分布在渤海湾
、
长江口
、
珠江口及浙江
、
江苏沿海一带
。
浙江省淤泥质海岸占全省海岸线总长的
60
％以上，面对近年来台风的高发
、
频发
、
强发态势，海堤发挥了抵御强潮大浪的重要作用，有效保障了经济社会发展和人民生命财产安全
。
[0003]外海来波经海堤反射后，水体回退，反射波与入射波叠加形成部分立波形态，产生一定的剪切应力从而淘刷堤前的淤泥质海床
。
波浪冲击直立堤后发生完全反射，堤前为立波形态，入
、
反射波叠加后的波节点
、
波腹点容易计算
。
波浪冲击斜坡式海堤后发生的是部分反射，堤前的部分立波形态复杂，反射波与入射波遭遇的位置不定，导致淤泥质海岸的斜坡堤前冲刷坑位置难以定量计算，尤其是堤前首个波浪冲刷坑的位置事关海堤安全，也直接影响工程造价
。
因此对淤泥质海岸斜坡堤前首个波浪冲刷坑位置进行计算是必要的
>。
[0004]前述
技术介绍
知识的记载旨在帮助本领域普通技术人员理解与本专利技术较为接近的现有技术，同时便于对本申请专利技术构思及技术方案的理解，应当明确的是，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日前已公开的情况下，上述
技术介绍
不应当用于评价本申请技术方案的新创性
。

技术实现思路

[0005]为解决上述
技术介绍
中提及的至少一种技术问题，本专利技术的目的旨在提供淤泥质海岸斜坡堤前首个波浪冲刷坑位置计算方法，该计算方法的公式结构简单，计算便捷，可涵盖不同的堤前水深
、
波浪要素
、
海堤参数等因素，计算结果具有可靠性和准确性
。
[0006]淤泥质海岸斜坡堤前首个波浪冲刷坑位置计算方法，包括：
[0007]获取斜坡堤结构参数与水文参数；
[0008]通过斜坡堤前沿波节点计算方法，输出斜坡式海堤前沿首个波浪节点位置，根据堤前首个冲刷坑与首个波浪节点的位置关系，计算淤泥质海岸斜坡式海堤前沿首个波浪冲刷坑位置范围
。
[0009]作为对本专利技术技术方案的优选，所述提取斜坡堤结构参数具体是通过计算机根据斜坡堤的设计断面图进行提取
。
[0010]作为对本专利技术技术方案的优选，所述斜坡堤结构参数包括：护面坡度
、
护面结构型式
、
斜坡堤迎浪面坡度和糙渗系数
。
[0011]作为对本专利技术技术方案的优选，所述获取水文参数具体是通过水文参数采集仪器对斜坡堤前水文进行采集获得
。
[0012]作为对本专利技术技术方案的优选，所述水文参数采集仪器包括：压力式自记潮位仪
、
测波杆
。
[0013]作为对本专利技术技术方案的优选，所述水文数据包括：堤前水深
、
百分之一大波
、
平均波周期
、
波长
。
[0014]作为对本专利技术技术方案的优选，所述计算机与水文参数采集仪器信号连接
。
[0015]作为对本专利技术技术方案的优选，所述通过斜坡堤前沿波节点计算方法，输出斜坡式海堤前沿首个波浪节点位置，根据堤前首个冲刷坑与首个波浪节点的位置关系，计算淤泥质海岸斜坡式海堤前沿首个波浪冲刷坑位置范围，具体包括：
[0016]计算出单一斜坡海堤的波浪爬高
R1％
；
[0017]百分之一大波
H1％
入射打击斜坡堤护面后，计算出波浪水体沿斜坡面上爬至最高点后回落至入射前水位的历时
t
11
；
[0018]百分之一大波
H1％
经斜坡堤反射后，遭遇下一个来波时形成波腹的位置，计算出该波腹位置至静水面与斜坡面交点的水平距离
S1：
[0019]依据所述水平距离
S1计算出斜坡堤的第一个波腹点至坡脚的水平距离
S
AN1
；
[0020]进一步计算出斜坡堤的堤脚前沿第一个波节点至坡脚的水平距离
S
N1
：
[0021]最后计算获得淤泥质海岸斜坡堤前首个冲刷坑位置：
X
s
＝
0.6S
N1
～
1.4S
N1
。
[0022]一种淤泥质海岸斜坡堤前首个波浪冲刷坑位置计算设备，包括：
[0023]输入单元，其被配置为获取斜坡堤结构参数与水文参数；
[0024]处理单元，其被配置为依据所述斜坡堤结构参数与水文参数计算得到淤泥质海岸斜坡堤前首个波浪冲刷坑位置；
[0025]输出单元，其被配置为输出所述处理单元计算得到的淤泥质海岸斜坡堤前首个波浪冲刷坑位置
。
[0026]作为对本专利技术技术方案的优选，所述斜坡堤结构参数包括：护面坡度
、
护面结构型式
、
斜坡堤迎浪面坡度和糙渗系数
。
[0027]作为对本专利技术技术方案的优选，所述水文数据包括：堤前水深
、
百分之一大波
、
平均波周期
、
波长
。
[0028]作为对本专利技术技术方案的优选，所述依据所述斜坡堤结构参数与水文参数计算得到淤泥质海岸斜坡堤前首个波浪冲刷坑位置具体执行以下步骤：
[0029]计算出单一斜坡海堤的波浪爬高
R1％
；
[0030]百分之一大波
H1％
入射打击斜坡堤护面后，计算出波浪水体沿斜坡面上爬至最高点后回落至入射前水位的历时
t
11
；
[0031]百分之一大波
H1％
经斜坡堤反射后，遭遇下一个来波时形成波腹的位置，计算出该波腹位置至静水面与斜坡面交点的水平距离
S1：
[0032]依据所述水平距离
S1计算出斜坡堤的第一个波腹点至坡脚的水平距离
S
AN1
；
[0033]进一步计算出斜坡堤的堤脚前沿第一个波节点至坡脚的水平距离
S
N1
：
[0034]最后计算获得淤泥质海岸斜坡堤前首个冲刷坑位置：
X
s
＝
0.6S
N1
～
1.4S
N1
。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
淤泥质海岸斜坡堤前首个波浪冲刷坑位置计算方法，其特征在于包括：获取斜坡堤结构参数与水文参数；通过斜坡堤前沿波节点计算方法，输出斜坡式海堤前沿首个波浪节点位置，根据堤前首个冲刷坑与首个波浪节点的位置关系，计算淤泥质海岸斜坡式海堤前沿首个波浪冲刷坑位置范围
。2.
根据权利要求1所述的淤泥质海岸斜坡堤前首个波浪冲刷坑位置计算方法，其特征在于：所述斜坡堤结构参数包括：护面坡度
、
护面结构型式
、
斜坡堤迎浪面坡度和糙渗系数
。3.
根据权利要求1所述的淤泥质海岸斜坡堤前首个波浪冲刷坑位置计算方法，其特征在于：所述水文数据包括：堤前水深
、
百分之一大波
、
平均波周期
、
波长
。4.
根据权利要求1‑3任一项所述的淤泥质海岸斜坡堤前首个波浪冲刷坑位置计算方法，其特征在于：所述通过斜坡堤前沿波节点计算方法，输出斜坡式海堤前沿首个波浪节点位置，根据堤前首个冲刷坑与首个波浪节点的位置关系，计算淤泥质海岸斜坡式海堤前沿首个波浪冲刷坑位置范围具体包括：计算出单一斜坡海堤的波浪爬高
R1％
；百分之一大波
H1％
入射打击斜坡堤护面后，计算出波浪水体沿斜坡面上爬至最高点后回落至入射前水位的历时
t
11
；百分之一大波
H1％
经斜坡堤反射后，遭遇下一个来波时形成波腹的位置，计算出该波腹位置至静水面与斜坡面交点的水平距离
S1：依据所述水平距离
S1计算出斜坡堤的第一个波腹点至坡脚的水平距离
S
AN1
；进一步计算出斜坡堤的堤脚前沿第一个波节点至坡脚的水平距离
S
N1
：最后计算获得淤泥质海岸斜坡堤前首个冲刷坑位置：
X
s
＝
0.6S
N1
～
1.4S
N1
。5.
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有可被处理器执行的计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时运行权利要求1‑4任一项所述淤泥质海岸斜坡堤前首个波浪冲刷坑位置计算方法中的至少一个步骤
。6.
一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器
、
处理器
、
通信接口以及通信总线；其中，所述存储器
、
处理器
、
通信接口通过所述通信总线进行相互间的通信；所述存储器，用于存放计算机程序；所述处理器，用于执行所述存储器上所存放的计算机程序，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1‑4任一项所述淤泥质海岸斜坡堤前首个波浪冲刷坑位置计算方法中的至少一个步骤
。7.
一种淤泥质海岸斜坡堤前首个波浪冲刷坑位置计算设备，其特征在于包括：输入单元，其被配置为获取斜坡堤结构参数与水文参数；处理单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵杰，王永举，董伟良，石磊，马磊，陈昌琳，
申请(专利权)人：浙江省水利河口研究院浙江省海洋规划设计研究院，
类型：发明
国别省市：