[發(fā)明專(zhuān)利]一種新開(kāi)挖梯形航道坡腳拋石粒徑的估算方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210047992.8
• 申請(qǐng)日: 2022-01-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114491747A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪彥;吳騰;馮興國(guó);周春蕾;孫曉峰;胡君穎;秦杰;孫涵;孫陽(yáng);王瑞彩;徐厚杰;夏莉敏
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 杭州京杭運(yùn)河二通道建設(shè)投資有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/13
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/13;G01D21/02;E02B3/12;E02D15/10
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種新開(kāi)挖梯形航道坡腳拋石粒徑的估算方法，其特征在于，包括以下步驟：

收集新開(kāi)挖梯形航道的斷面形態(tài)參數(shù)；

根據(jù)斷面形態(tài)參數(shù)計(jì)算最低通航水位下航道斷面的起點(diǎn)距和高程；

根據(jù)高程數(shù)據(jù)計(jì)算最低通航水位下航道斷面每個(gè)點(diǎn)的水深；

根據(jù)最低通航水位下航道斷面每個(gè)點(diǎn)的水深數(shù)據(jù)計(jì)算最大通航流量和最低通航水位下的綜合流速系數(shù)；

根據(jù)斷面形態(tài)參數(shù)計(jì)算最低通航水位下坡腳處的水深；

根據(jù)最大通航流量和最低通航水位下的綜合流速系數(shù)和最低通航水位下坡腳處的水深計(jì)算新開(kāi)挖梯形航道坡腳最小拋石粒徑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新開(kāi)挖梯形航道坡腳拋石粒徑的估算方法，其特征在于，收集的新開(kāi)挖梯形航道的斷面形態(tài)參數(shù)包括：斷面底寬、河底高程、兩側(cè)邊坡的斜坡投影長(zhǎng)與斜坡高度之比、航道最大通航流量和航道最低通航水位。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新開(kāi)挖梯形航道坡腳拋石粒徑的估算方法，其特征在于，以航道斷面左側(cè)的第一個(gè)點(diǎn)為原點(diǎn)，斷面上任意一點(diǎn)至原點(diǎn)的距離為起點(diǎn)距x_i，起點(diǎn)距x_i的計(jì)算公式為：

式中，i取1，2……n的自然數(shù)，n為航道斷面的總點(diǎn)數(shù)，B為斷面底寬，Z為航道最低通航水位，Z₀為河底高程，s為兩側(cè)邊坡的斜坡投影長(zhǎng)與斜坡高度之比。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新開(kāi)挖梯形航道坡腳拋石粒徑的估算方法，其特征在于，當(dāng)x_i(Z-Z₀)*s時(shí)，高程y_i的計(jì)算公式為：

當(dāng)(Z-Z₀)*sx_iB+(Z-Z₀)*s時(shí)，高程y_i的計(jì)算公式為：

y_i＝Z₀ (3)；

當(dāng)B+(Z-Z₀)*sx_iB+2(Z-Z₀)*s時(shí)，高程y_i的計(jì)算公式為：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新開(kāi)挖梯形航道坡腳拋石粒徑的估算方法，其特征在于，最低通航水位下航道斷面第i個(gè)點(diǎn)的水深h_i的計(jì)算公式為：

h_i＝Z-y_i (5)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新開(kāi)挖梯形航道坡腳拋石粒徑的估算方法，其特征在于，最大通航流量和最低通航水位下的綜合流速系數(shù)c的計(jì)算公式為：

式中，Q為航道最大通航流量。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的新開(kāi)挖梯形航道坡腳拋石粒徑的估算方法，其特征在于，航道斷面任意一點(diǎn)的流速u(mài)_i的計(jì)算公式為：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的新開(kāi)挖梯形航道坡腳拋石粒徑的估算方法，其特征在于，最低通航水位下坡腳處的水深H的計(jì)算公式為：

H＝Z-Z₀ (8)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的新開(kāi)挖梯形航道坡腳拋石粒徑的估算方法，其特征在于，最低通航水位下坡腳處的最大流速u(mài)_c的計(jì)算公式為：

u_c＝cH^2/3 (9)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的新開(kāi)挖梯形航道坡腳拋石粒徑的估算方法，其特征在于，考慮拋石坡度的影響，建立石塊滾動(dòng)時(shí)的臨界流速u(mài)_l的計(jì)算公式：

式中，g為重力加速度，ρ_s為石塊密度，ρ為水的密度，d為拋石粒徑；

以最低通航水位下坡腳處的最大流速u(mài)_c作為臨界流速，反推獲得新開(kāi)挖梯形航道坡腳最小拋石粒徑d_min的計(jì)算公式為：