[发明专利]一种波浪携带漂浮物对海蚀洞磨蚀量的预测方法

说明书

本发明提供了一种波浪携带漂浮物对海蚀洞磨蚀量的预测方法：(1)确定海蚀洞的洞高、洞宽和洞深；(2)确定海蚀洞洞周岩土体的不排水抗剪强度；(3)确定漂浮物的密度、等效长、等效宽和等效高；(4)确定强波浪的作用时间T₀、周期和流速；(5)计算海蚀洞的等效半径；(6)计算海蚀洞掌子面面积和侧面面积，(7)计算漂浮物的质量；(8)计算漂浮物对海蚀洞洞周的冲击压力；(9)计算漂浮物一个最小侧面和中等侧面分别对海蚀洞洞周的冲击应力(10)计算波浪总作用次数N；(11)计算漂浮物在掌子面上的冲击次数；(12)计算漂浮物在海蚀洞侧壁上的冲击次数；(13)计算波浪作用时间内漂浮物对掌子面的磨蚀量和对洞周侧壁的磨蚀量。

技术领域

本发明涉及海岸带地质灾害领域，具体是指一种用于预测波浪携带漂浮物对海蚀洞磨蚀量的方法。

背景技术

海蚀洞是发育在海崖上常见的一种地貌现象，一般发育在海崖的软弱部位，包括软弱夹层、软弱岩脉和软弱风化带等。正常海况下海蚀洞的尺寸大小不会发生变化，而在极端海况，如强台风或风暴潮引起的强波浪作用下，海蚀洞的洞周不断受到侵蚀，海蚀洞规模越来越大。在我国，海岸带通常堆积有一些垃圾，如木材、泡沫和瓶子等，这些垃圾在极端海况下漂浮在水面，随着波浪的往复运动不断撞击、摩擦海蚀洞，对海蚀洞产生较强的磨蚀作用，这种磨蚀作用对海蚀洞的发育具有重要影响，而目前这种漂浮物对海蚀洞的磨蚀量究竟有多大，尚无理论方法进行预测分析，有鉴于此，本发明提出一种用于预测波浪携带漂浮物对海蚀洞磨蚀量的方法，具有使用方便和操作性较强的优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种波浪携带漂浮物对海蚀洞磨蚀量的预测方法，具有使用方便和操作性较强的优点。

为实现上述目的，本发明提供了一种波浪携带漂浮物对海蚀洞磨蚀量的预测方法，包括如下步骤：

(1)确定海蚀洞的初步几何尺寸，包括洞高H、洞宽D和洞深L；

(2)确定海蚀洞洞周岩土体的不排水抗剪强度c_u；

(3)确定漂浮物的密度ρ、等效长L₁、等效宽D₁和等效高H₁；

(4)确定强波浪的作用时间T₀、周期T和流速v；

(5)按下式计算海蚀洞的等效半径R，

(6)按下式计算海蚀洞掌子面面积A₁和侧面面积A₂，

A₂＝(πR+2R)L (3)

(7)按下式计算漂浮物的质量m，

m＝L₁D₁H₁ρ (4)

(8)按下式计算漂浮物对海蚀洞洞周的冲击压力F，

(9)按下式计算漂浮物一个最小侧面和中等侧面分别对海蚀洞洞周的冲击应力σ₁、σ₂，

(10)按下式计算波浪总作用次数N，

其中，T₀单位为h；

(11)按下式计算漂浮物在掌子面上的冲击次数，其中漂浮物最小侧面和中等侧面对掌子面的冲击次数N₁、N₂分别为，