[发明专利]坡面破波冲击压力计算方法

摘要

本发明公开了一种坡面破波冲击压力计算方法，目前，坡面破波冲击压力计算是斜坡式海堤工程设计的重要环节，且卷破波又是最严重最危险的一种破波类型，为此，基于简化的假设条件，提出一个半经验半理论卷破波冲击压力计算公式，并利用已有的规则波水槽试验数据和现场观测数据，对比分析了本公式以及国内外现状采用的一些经验公式，结果显示：现状国内规范采用的苏联公式在波高较大的计算条件下，存在计算结果偏小的情况；本发明与Stanczak改进公式计算结果相近，且对所使用的验证试验数据具有较好的包裹性。

主权项

1.一种坡面破波冲击压力计算方法,其特征在于，包括以下步骤：步骤一，预设假定条件如下，假设一，波浪破碎后的水流以射流形态冲击到海堤坡面后再反射出去；假设二，不考虑此过程中空气掺混对射流流速和流态的影响；假设三波浪破碎后的水流的控制体的射入断面(1‑1)、反射断面(2‑2)和破波断面(3‑3)三者面积相等，且满足动量守恒定律；则有公式(6)：Fy＝ρQ(β2|u2|sinα1+β1|u1|sinα2)  (6)；式中：Fy－垂直斜坡的破波水流冲击力；Q，u1，u2－依次对应为射入控制体的流量，射入断面(1‑1)的断面流速，反射断面(2‑2)的断面流速；步骤二，根据步骤一中的假设条件，设定u1＝u2＝u；β1，β2－依次对应为射入断面(1‑1)的动量校正系数和反射断面(2‑2)的动量校正系数，取值均为1；α1，α2－依次对应为破波射流的入射角和反射角；设定射入断面(1‑1)断面面积或反射断面(2‑2)面积为A，则依据公式(6)得到公式(7)：式中：py－破波水流冲击压力；u为断面流速；步骤三，依据Rattanapitikon和Shibayama的试验数据，统筹计算得到：步骤四，根据公式(7)与公式(11)得到半经验卷破波破波冲击压力计算公式：式中：KKG按公式(11)计算；ξ按0.5<ξ<3.3取。