[发明专利]针对非开挖港池航道的泥沙淤积预报方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种泥沙淤积预报方法，尤其是一种针对非开挖港池航道的泥沙淤积预报方法，属于港口航道泥沙工程领域。

背景技术

据申请人所知，近十年来我国港口建设发展正值高峰期，而港口航道泥沙问题是关系到港口场地选择、航道选线及港口航道持续运行成本的关键问题，这就对港口、航道泥沙工程研究提出了新的挑战。

针对泥沙淤积程度进行预报可以对泥沙淤积的严重性进行衡量，但是目前的预报方法均是针对开挖的港池航道，尚未出现专门针对非开挖港池航道的泥沙淤积预报方法。

针对开挖港池航道的预报方法有多种，如刘家驹^[1]、罗肇森^[2]、李旺生^[3]、曹祖德^[4]、乐培九^[5]的研究文献，徐啸^[6]把这类预报方法归入p=k_af(h₁/h₂)ωC₁的形式，即其回淤率为相对开挖水深的函数。这类预报方法比较简单，各参数容易确定，已得到实践检验。然而，这类预报方法对非开挖港池航道情况适用性不强，亟需研发出适宜的预报方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术存在的问题，提供一种针对非开挖港池航道的泥沙淤积预报方法，构思巧妙，步骤简单，能有效实现预报。

本发明的主要技术构思如下：申请人经深入实践研究，充分利用泥沙沉积的力学机理，以流速变化为引起泥沙淤积的核心指标，再结合对大量案例的分析，终于得出适用于非开挖港池航道的泥沙淤积预报方法。

本发明解决其技术问题的技术方案如下：

一种针对非开挖港池航道的泥沙淤积预报方法，其特征是，包括以下步骤：

第一步、采集目标非开挖港池航道的环境参数，所述环境参数包括水体含沙量S、泥沙中值粒径d₅₀、港池航道建设前水体平均流速V₁、港池航道建设后水体平均流速V₂；

第二步、根据泥沙中值粒径d₅₀计算淤积体的干容重γ₀、泥沙沉速ω；

第三步、按下式计算淤积量P_B：

PB=KSωtγ0(V1V2-1),]]>

K为常数，t为预定淤积时间；

所得P_B值即为在预定淤积时间t内的预报结果。

本发明进一步完善的技术方案如下：

优选地，第二步中，按下式计算淤积体的干容重γ₀、泥沙沉速ω：

γ₀=1750d₅₀^0.183；

其中，γ_s为泥沙的容重，γ为水的容重，g为重力加速度，υ为水的运动粘性系数。

优选地，第一步中，水体含沙量S的单位为千克/立方米，泥沙中值粒径d₅₀的单位为毫米，港池航道建设前水体平均流速V₁和港池航道建设后水体平均流速V₂单位相同；

第二步中，淤积体的干容重γ₀单位为千克/立方米，泥沙沉速ω单位为米/秒，泥沙的容重γ_s和水的容重γ单位相同，重力加速度g单位为米/平方秒，水的运动粘性系数υ单位为平方毫米/秒；

第三步中，预定淤积时间t单位为秒；淤积量P_B的单位为米。

优选地，第二步中，重力加速度g=9.8，水的运动粘性系数υ=1.003。

优选地，第三步中，常数K=0.086，预定淤积时间t=31536000。