[發明專利]一種爆破擠淤引起的初始階段海域懸沙驟增量計算方法

有效

• 申請號: 201910558378.6
• 申請日: 2019-06-26
• 公開（公告）號: CN110287597B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 黃惠明;張薇娜;張霖;李思琪
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 嚴曉彪;董建林

本發明公開了本發明提供的一種爆破擠淤引起的初始階段海域懸沙驟增量計算方法，根據爆破擠淤填石施工中的爆破參數、爆飛淤泥量、爆飛淤泥受納水體，直接推算爆破擠淤填石施工中初始階段的海域懸沙驟增量，解決了爆破擠淤初始階段海域懸沙驟增強度及范圍難以監測、無法準確計算的問題。可于爆破前，結合工程方案，有效評估由于水體中懸沙濃度過高可能對周邊海域生態環境造成負面效應，進行可對相應的工程方案進行修正，具有很強的實用性和廣泛的適用性。

技術領域

本發明涉及一種海域懸沙驟增量的計算方法，具體涉及一種爆破擠淤引起的初始階段海域懸沙驟增量計算方法，屬水利工程技術領域。

背景技術

爆炸擠淤填石法是淤泥質海岸工程施工中的常用軟基處理方法。

底床沉積物在爆填和爆夯過程中極易受到擾動而重新起懸，當爆炸強度足夠大時，底床沉積物甚至會以飛濺的方式重新進入水體，并在底床上形成可見爆坑。正是由于爆破擠淤施工工藝的特殊性，施工過程中極易引起施工海域水體中懸沙含量驟增的現象，進而形成高濃度懸沙水團。由于水體中懸沙濃度過高可能對周邊海域生態環境造成負面效應，尤其是當懸沙含量達到0.3kg/m³以上時，對生態環境負面效應尤為顯著，因此，海洋環境影響評估中，尤其是施工海域存在敏感目標時，爆破擠淤引起的懸沙驟增現象及其在水動力作用下的輸移擴散過程備受關注。

由于爆破擠淤施工的破壞性和瞬時性，往往爆破之后監測者方能進入施工區域進行現場觀測，但此時爆破擠淤引起的懸沙增量已在水動力作用下迅速輸移擴散，難以保持爆破初始階段的原始型態；因此，目前爆破瞬時階段的懸沙驟增現象難以實現同步觀測和評估，這使得爆破擠淤初始階段海域懸沙驟增強度及范圍等始終難以明確獲取。

綜上所述，需要一種可直接計算爆破擠淤填石施工引起周邊海域懸浮物增量的方法，以準確計算爆破擠淤初始階段爆破點附近高含沙水團的濃度。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種可準確計算爆破擠淤引起的初始階段海域懸沙驟增量的計算方法。

為了實現上述目標，本發明采用如下的技術方案：

一種爆破擠淤引起的初始階段海域懸沙驟增量計算方法，包括以下步驟：

S1、爆破擠淤處理海基的工程方案包括，以單點源的方式在堆石體堤頭及兩側堤身等間距的布置定量的炸藥包進行起爆作業；

S2、根據工程方案，確定爆破參數，并計算線藥量q_L；

所述爆破參數包括：爆破擠淤填石單耗q₀、計入覆蓋水深的折算淤泥厚度H_mw、爆破排淤填石一次推進的水平距離L_H，及根據當地水下地形及底床淤泥粒徑確定的淤泥容重γ_m、水容重γ_w和覆蓋水深H_w；

S3、結合堤心石設計落底寬度，確定單次布藥線長度L_L，結合線藥量q_L，計算單次爆破排淤填石藥量Q₁和單個藥包量q₁；

S4、根據覆蓋水深H_w確定藥包埋深H_b，結合單個藥包量q₁，計算單個爆破漏斗底面半徑r、單個爆破漏斗體積V_i；再結合底床淤泥穩定干容重γ_d，計算一次爆破擠淤填石爆飛的淤泥量m_s；

S5、根據單個炸藥藥包的比能量ε，計算鼓包勻速段速度v；

將淤泥質點拋擲過程類比彈道，計算淤泥質點的最大飛距L；

再結合堤身及堤頭布藥寬度L_ds、L_dt，計算爆飛淤泥的受納水體面積S；