[发明专利]一种波浪作用导致的软质海崖崖面侵蚀量预测方法

摘要

本发明公开了一种波浪作用导致的软质海崖崖面侵蚀量预测方法，考虑了深水波浪衰减、水流流速、波浪压力和回流吸力等水动力条件，以及土体强度参数，基于极限平衡理论，建立了波浪导致崖面土体侵蚀量的预测公式，实现侵蚀量较为准确的预测；方便一般工程师掌握，具有可操作性强的特点；预测结果为认识陆地土体向海洋方向输运过程和海岸工程防护提供依据。

主权项

一种波浪作用导致的软质海崖崖面侵蚀量预测方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1、根据海洋观测站获取台风期间的波浪资料，包括观测点的水深h0、波高H0、波长L0和波浪周期T0、崖面前的增水深度h、波浪作用时间；步骤2、统计波浪作用时间内，第i个波高序列范围内的波浪数，即波高H0在第i个波高序列范围内的波高频数Ni，将波高离散为[0,1]、[1,2]、[2,3]、…、[(i‑1),i]各波高序列，统计出各波高序列对应的波高频数Ni，即波高H0位于[0,1]范围内的波高频数N1，波高H0位于[1,2]范围内的波高频数N2，依次类推，波高H0位于[(i‑1),i]范围内的波高频数Ni，波高单位为米；步骤3、测出海崖土体的强度参数，包括土体不排水抗剪强度τ和土体抗拉强度σt；步骤4、确定海崖崖前的波高Hb，其计算公式为：Hb＝0.39g0.2(T0H02)0.4式中，g为重力加速度,H0为台风期间观测点的波高，T0为观测点的波浪周期；步骤5、确定崖前的水流流速u0，计算公式为：u0=(Hb/2)g/h]]>式中，g为重力加速度，Hb为海崖崖前的波高，h为崖面前的增水深度；步骤6、确定崖面受到的波浪压力p0，计算公式为：p0＝0.5ρwu02式中，ρw为海水密度，取1025.22kg/m3,u0为崖前的水流流速；步骤7、确定波浪造成的海崖崖面回流吸力p，即波浪对海崖的破坏力：p＝m0.5ρwu02式中，m取0.58～0.92，均值为0.75；步骤8、确定强台风作用一段时间时，导致的海崖崖面土体侵蚀量D为：D=Σi=1nNip-σt4τ]]>式中，n是波高序列数目，Ni为第i个波浪序列的波高频数，p为波浪造成的海崖崖面回流吸力，τ为土体不排水抗剪强度，σt为土体抗拉强度，当p<σt时，D取零。