[发明专利]远距离浅水区波浪要素传播变形计算方法

说明书

本发明公开的远距离浅水区波浪要素传播变形计算方法，包括以下步骤：步骤1，确定深水波浪要素至浅水计算点的计算断面；步骤2，根据断面水深分段方法对确定好的计算断面进行分段计算；步骤3，根据深水波浪要素及已分段好的计算断面计算波浪要素传播过程中的浅水变形，得到浅水区计算点的变形波浪要素；步骤4，根据已分段好的计算断面采用分段法计算风生浪，得到浅水区计算点的风生浪要素；步骤5，结合浅水区计算点的变形波浪要素和浅水区计算点的风生浪要素计算浅水区计算点的混合波浪要素。本发明实现了波浪要素从深水区向浅水区经远距离传播变形后浅水区波浪要素的计算。

技术领域

本发明涉及水力学波浪理论技术领域，尤其涉及一种远距离浅水区波浪要素传播变形计算方法。

背景技术

目前水利工程中波浪要素推算方法有模型法和经验法，计算的过程主要包括波浪变形、折射、绕射、衍射和破碎等过程，在近岸传播过程中不考虑底摩擦和风能输入，在远距离传播时则需考虑这两项。模型法主要采用数学模型对以上过程进行模型。经验法主要采用现行相关规范中所推荐的方法来进行计算。目前现行的规范中对外海开阔水域深水波浪要素、有限风区深水波浪要素、近岸浅水变形(包括折射、浅水作用、波浪破碎作用)等计算均做了一般规定；未对远距离波浪浅水变形计算给出相应的计算公式和计算方法。在实际应用中，往往会遇到远距离浅水变形的计算，例如长江口口门地区工程，浅滩较为宽广，工程距离深水区有较长的距离，在计算波浪浅水变形时不能不考虑风能的输入作用。大堤与深水之间有拦门沙、航道、浅滩等错综复杂的地形，这对深水波浪要素往浅水传播过程中的浅水变形计算带来较大难度。为此，本申请人进行了有益的探索和研究，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是基于这种背景下产生的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足而提供一种远距离浅水区波浪要素传播变形计算方法。

本发明所要解决的技术问题可以采用如下技术方案来实现：

远距离浅水区波浪要素传播变形计算方法，包括以下步骤：

步骤1，确定深水波浪要素至浅水计算点的计算断面；

步骤2，根据断面水深分段方法对确定好的计算断面进行分段计算；

步骤3，根据深水波浪要素及已分段好的计算断面计算波浪要素传播过程中的浅水变形，得到浅水区计算点的变形波浪要素；

步骤4，根据已分段好的计算断面采用分段法计算风生浪，得到浅水区计算点的风生浪要素；

步骤5，结合浅水区计算点的变形波浪要素和浅水区计算点的风生浪要素计算浅水区计算点的混合波浪要素。

在本发明的一个优选实施例中，所述步骤2中的分段计算方法如下：

地形分段计算：

风区内的水深沿风向变化较大时，将水域分成若干段计算风浪要素，水深逐渐变浅或变深且风速U≥15m/s时，每一段水域两端的深度差Δd可按下表确定。