[發(fā)明專利]一種計算湖岸遠岸壩與近岸壩間距的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110061318.0
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112648960A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡晨林;田繼軍;韓長城;李冠
• 申請（專利權(quán)）人: 新疆大學(xué)
• 主分類號: G01B21/16
• 分類號: G01B21/16
• 代理公司: 成都方圓聿聯(lián)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51241
• 代理人: 李鵬

1.一種計算湖岸遠岸壩與近岸壩間距的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：測量深水區(qū)波高H₀、波長L₀和地形坡角β的數(shù)據(jù)：對于濱岸帶地形平直的地帶，測量出垂直于岸線兩點的高差和距離，通過三角函數(shù)計算所得的角度即為濱岸帶的地形坡角β的數(shù)據(jù)；對于濱岸帶地形曲折的地帶，選取其中一段濱岸帶地形測量出垂直于岸線兩點的高差和距離，通過三角函數(shù)計算所得的角度即為濱岸帶的地形坡角β的數(shù)據(jù)；

步驟二：湖泊破浪點波高的確定，波浪進入破碎帶后，波能衰減很快，波高一般在破浪點達到最大值，進入波浪破碎帶后，深水波高的初始值為破浪波高Hb，破浪點的水深應(yīng)等于破浪波高H_b；

步驟三：根據(jù)Le Mehaute在分析湖泊中波浪破碎的問題，得到湖泊波浪破碎后任一點的波高與當(dāng)?shù)厮畛烧汝P(guān)系，確定破浪點水深h_b；

步驟四：碎浪點水深hs的確定，破浪點當(dāng)水深與一倍深水波高相當(dāng)時，深水波浪不能維持傳播，達到碎浪點，即碎浪水深hs等于深水波高H_b；

步驟五：遠岸壩與近岸壩的間距L_J的確定，近岸壩堆積處接近碎浪點，遠岸壩堆積處臨近破浪點，故將碎浪點和破浪點水深的高度差做為遠岸壩和近岸壩的高度差，便可得砂體之間厚度差Δh為

Δh＝h_b-H_b

L_J為遠岸壩與近岸壩的間距，Δh為砂體堆積的最大厚度差，砂體之間厚度差與間距存在:

L_J＝Δh/sinβ

根據(jù)步驟二、步驟三、步驟四可得：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計算湖岸遠岸壩與近岸壩間距的方法，其特征在于，所述步驟二的Mehaute and Koh提出的破浪波高與深水波要素之間的經(jīng)驗關(guān)系式：

其中，H₀’是考慮折射繞射作用后的等價深水波高，濱岸帶的地形坡角β，波長L₀，破浪波高H_b，當(dāng)波浪正向入射時折射系數(shù)等于1，H₀’＝H₀，根據(jù)Mehaute andKoh提出的破浪波高與深水波要素之間的經(jīng)驗關(guān)系式，可得：

H_b＝0.76(tanβ)^1/7(H₀/L₀)^-1/4H₀。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計算湖岸遠岸壩與近岸壩間距的方法，其特征在于，所述步驟三LeMehaute在分析湖泊中波浪破碎的問題，得到湖泊波浪破碎后任一點的波高與當(dāng)?shù)厮畛烧汝P(guān)系：

H/h＝γ_b

其中，H為波高，h為水深，γ_b是破碎指數(shù)，在考慮坡度對湖泊的影響，Zou等人提出了經(jīng)驗公式：

γ_b＝0.72+5.6tanβ

其中，β為坡度角；根據(jù)步驟二、步驟三的公式，即可得破浪點水深h_b:

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計算湖岸遠岸壩與近岸壩間距的方法，其特征在于，所述步驟四碎浪水深hs等于深水波高Hb，得到

h_s＝H_b＝0.76(tanβ)^1/7(H₀/L₀)^-1/4H₀

其中，深水區(qū)波高為H₀，濱岸帶的地形坡角為β，波長為L₀。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計算湖岸遠岸壩與近岸壩間距的方法，其特征在于，所述步驟五的公式得出：

tanβ≥1/20時，L_J為負，遠岸壩的波高將大于或等于水深，原波浪將不會保留在碎波區(qū)域中，在這種情況下，僅存在近岸壩，即只有當(dāng)tanβ小于1/20時，才能計算出遠岸壩和近岸壩的間距。