[发明专利]一种基于余弦函数的海洋潮汐区干湿循环参数等效方法

说明书

本发明公开了一种基于余弦函数的海洋潮汐区干湿循环参数等效方法，包括：获取暴露海域水文信息；计算平均高潮高度、平均低潮高度及它们对应的时间点；获取该港口暴露站潮差区的高度；计算润湿时间和干燥时间。本发明根据坐标点作出余弦函数曲线，基于海洋涨潮落潮所遵循的周期性规律，利用BLM‑Shipping软件提供的潮汐曲线和余弦函数曲线的拟合，确认潮汐区的涨落潮周期，并通过查询暴露台高度确定暴露站被润湿的时间和干燥的时间，最终可以确定该海域暴露站的混凝土干湿循环的条件参数。本发明节约观测时间，充分利用已有数据信息和情报网络，结果更为准确，是一种可靠的等效海洋潮汐区干湿循环条件的方法。

技术领域

本发明属于海洋环境实验技术领域，涉及一种海洋潮汐区干湿循环参数等效方法。

背景技术

海洋环境主要分为海洋大气区，海洋浪溅区，海洋潮汐区和海洋水下区。海洋环境下的混凝土服役寿命问题受到广泛关注。目前已有大量基于海洋暴露站的混凝土耐久性实验探究，并同时在实验室模拟海洋环境进行混凝土耐久性实验。尤其海洋潮汐浪溅区的混凝土构件的劣化最为严重，由于受到海水干湿循环作用，该区域的混凝土受到更为严重的侵蚀。干燥条件下，当侵蚀溶液蒸发时，溶液中的盐分会迅速结晶析出，产生较大的盐结晶压力，盐结晶压导致混凝土开裂，再次湿润时，由于浓度梯度的差异，更多的盐溶液进入混凝土内部，导致混凝土的再次破坏，因此干湿循环条件下的混凝土的侵蚀最为严重，尤其是硫酸盐存在的海洋环境中。因此，海洋潮汐区的混凝土耐久性能实验较多。

通常实验室的干湿循环制度通常是根据标准制定，根据GB/T50082-2009普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准中，关于硫酸盐干湿循环制度的规定中提出，将混凝土浸泡15h后风干1h在80℃中烘干6h，然后冷却2h，整体为一个干湿循环；而JTJ270-98所提出的标准中规定将养护后的混凝土放入80℃烘箱下烘干4天，然后用3.5％的食盐水浸泡24h取出，然后再放入60℃的环境下烘13天，14天为一个循环进行干湿循环实验；而国外标准中，如ASTM D559标准规定48h为一个循环，23℃进行6h浸泡，71℃进行42h烘干。目前的实验室的干湿循环制度主要是为了加速侵蚀而制定，然而与实际海洋环境潮汐区的干湿循环的条件之间却难以等效。正因为此，目前的实验无法模拟真实海洋条件下的混凝土侵蚀环境。

发明内容

为解决上述问题，本发明充分利用已有数据信息和情报网络，公开了一种基于余弦函数的海洋潮汐区干湿循环参数等效方法，基于海洋涨潮落潮所遵循的周期性规律，利用BLM-Shipping软件提供的潮汐曲线和余弦函数曲线的拟合，确认潮汐区的涨落潮周期，并通过查询暴露台高度确定暴露站被润湿的时间和干燥的时间，最终可以确定该海域暴露站的混凝土干湿循环的条件参数。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于余弦函数的海洋潮汐区干湿循环参数等效方法，包括如下步骤：

步骤1，获取暴露海域水文信息，记录一段时间内每日的高潮点低潮点和对应的时间点；

步骤2，根据步骤1获取的数据计算所述一段时间内的平均高潮高度h、高潮对应平均时间点t₁，平均低潮高度l、低潮对应平均时间点t₂，计算周期T＝2×(t₂-t₁)；

步骤3，根据坐标点作出余弦函数曲线，结合步骤2得到的数据确定函数表达式如下：

步骤4，获取该港口暴露站潮差区平台的高度H；

步骤5，计算当潮汐高度高于该值的时间段即为润湿时间，令

y≥H (3)

计算得到t₁′≤t≤t₂′,则润湿时间Δt＝t₂′-t₁′，最终计算得到