[發明專利]沙灘潮間帶剖面平衡坡度的分析方法

有效

• 申請號: 201810116419.1
• 申請日: 2018-02-06
• 公開（公告）號: CN108121888B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 張磊
• 申請（專利權）人: 水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 南京艾普利德知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32297
• 代理人: 周海斌

本發明涉及沙灘潮間帶剖面平衡坡度的分析方法，包括：確定目標沙灘海域的主要的來浪方向；針對每個來浪方向的波浪，分別從觀測數據中獲取其波浪平均波高和波浪平均周期；計算所有波浪平均波高的算術平均值，記為H；計算所有波浪平均周期的算術平均值，記為T；根據H和T，按式一計算tanθ的值，式一：計算所得tanθ值即為目標沙灘潮間帶剖面的平衡坡度。本發明簡便易行，能迅速得出平衡坡度。

技術領域

本發明涉及一種沙灘潮間帶剖面平衡坡度的分析方法，屬于沙灘剖面特征分析領域。

背景技術

據發明人所知，目前研究者針對沙灘的剖面特征已建立了很多模型，意圖能將沙灘剖面特征納入形態模型中并予以掌握，這些模型主要目的是模擬出沙灘的剖面形態線。但是，對于沙灘潮間帶剖面平衡坡度這一非常重要的特征參數，現有模型并未給出簡便的計算方法。

經檢索發現，申請號CN201610137074.9申請公布號CN105824993A的中國發明專利申請，公開了一種人造沙灘補沙養護工程建設的方法，包括；原有工程海域的能量布局改變；工程海域泥沙平面輸移的運動分析；人工沙灘橫剖面泥沙運動及其平衡狀態分析；工程結構高程及穩定性研究；人工沙灘及沙灘補沙、養護施工流程；人工沙灘泥化波浪參數標準。但是，該技術方案中并沒有給出明確的沙灘潮間帶剖面平衡坡度計算方法。

碩士學位論文《人工沙灘平衡剖面特征的研究》(伍志斌，大連理工大學)在特定的沙灘環境下，釆用物理斷面模型試驗找出了穩定性相對較好的方案，也得出了能夠較好的描述不同水位和波浪條件下沙灘平衡剖面的形態模型，并從沙灘剖面幾何特征這一研究角度，對人工沙灘平衡剖面的研究做了延伸。但是，其中也并沒有明確給出沙灘潮間帶剖面平衡坡度的計算方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：克服現有技術存在的問題，提供一種沙灘潮間帶剖面平衡坡度的分析方法，簡便易行，能迅速得出平衡坡度。

本發明解決其技術問題的技術方案如下：

沙灘潮間帶剖面平衡坡度的分析方法，其特征是，包括以下步驟：

第一步、確定目標沙灘海域的主要的來浪方向，所述來浪方向有至少一個；

第二步、針對每個來浪方向的波浪，分別從觀測數據中獲取其波浪平均波高和波浪平均周期；計算所有波浪平均波高的算術平均值，記為H；計算所有波浪平均周期的算術平均值，記為T；

第三步、根據H和T，按式一計算tanθ的值，

式一：

其中，f為水流運動粘滯系數，單位為m²/s；g為重力加速度，單位為m/s²；θ為沙灘傾角；

計算所得tanθ值即為目標沙灘潮間帶剖面的平衡坡度。

采用該分析方法，僅需要從觀測數據中獲取波浪平均波高和波浪平均周期，即能最終算得目標沙灘潮間帶剖面的平衡坡度，簡便易行，非常有利于在需要參考平衡坡度時迅速作出判斷。

本發明進一步完善的技術方案如下：

優選地，當f值在0.01×10^-4～0.02×10^-4m²/s之間時，假設tanθ值處于0.01-0.2之間，則第三步按式二計算tanθ的值，

式二：

算得tanθ值后，判斷tanθ值是否處于0.01-0.2之間，若判斷結果為是，則該tanθ值即為目標沙灘潮間帶剖面的平衡坡度；若判斷結果為否，則仍按式一計算tanθ的值。

更優選地，式二的推導過程如下：

因tanθ遠大于f，所以將tanθ+f、tanθ-f分別視同于tanθ；