[发明专利]一种爆破挤淤引起的初始阶段海域悬沙骤增量计算方法

说明书

本发明公开了本发明提供的一种爆破挤淤引起的初始阶段海域悬沙骤增量计算方法，根据爆破挤淤填石施工中的爆破参数、爆飞淤泥量、爆飞淤泥受纳水体，直接推算爆破挤淤填石施工中初始阶段的海域悬沙骤增量，解决了爆破挤淤初始阶段海域悬沙骤增强度及范围难以监测、无法准确计算的问题。可于爆破前，结合工程方案，有效评估由于水体中悬沙浓度过高可能对周边海域生态环境造成负面效应，进行可对相应的工程方案进行修正，具有很强的实用性和广泛的适用性。

技术领域

本发明涉及一种海域悬沙骤增量的计算方法，具体涉及一种爆破挤淤引起的初始阶段海域悬沙骤增量计算方法，属水利工程技术领域。

背景技术

爆炸挤淤填石法是淤泥质海岸工程施工中的常用软基处理方法。

底床沉积物在爆填和爆夯过程中极易受到扰动而重新起悬，当爆炸强度足够大时，底床沉积物甚至会以飞溅的方式重新进入水体，并在底床上形成可见爆坑。正是由于爆破挤淤施工工艺的特殊性，施工过程中极易引起施工海域水体中悬沙含量骤增的现象，进而形成高浓度悬沙水团。由于水体中悬沙浓度过高可能对周边海域生态环境造成负面效应，尤其是当悬沙含量达到0.3kg/m³以上时，对生态环境负面效应尤为显著，因此，海洋环境影响评估中，尤其是施工海域存在敏感目标时，爆破挤淤引起的悬沙骤增现象及其在水动力作用下的输移扩散过程备受关注。

由于爆破挤淤施工的破坏性和瞬时性，往往爆破之后监测者方能进入施工区域进行现场观测，但此时爆破挤淤引起的悬沙增量已在水动力作用下迅速输移扩散，难以保持爆破初始阶段的原始型态；因此，目前爆破瞬时阶段的悬沙骤增现象难以实现同步观测和评估，这使得爆破挤淤初始阶段海域悬沙骤增强度及范围等始终难以明确获取。

综上所述，需要一种可直接计算爆破挤淤填石施工引起周边海域悬浮物增量的方法，以准确计算爆破挤淤初始阶段爆破点附近高含沙水团的浓度。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可准确计算爆破挤淤引起的初始阶段海域悬沙骤增量的计算方法。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种爆破挤淤引起的初始阶段海域悬沙骤增量计算方法，包括以下步骤：

S1、爆破挤淤处理海基的工程方案包括，以单点源的方式在堆石体堤头及两侧堤身等间距的布置定量的炸药包进行起爆作业；

S2、根据工程方案，确定爆破参数，并计算线药量q_L；

所述爆破参数包括：爆破挤淤填石单耗q₀、计入覆盖水深的折算淤泥厚度H_mw、爆破排淤填石一次推进的水平距离L_H，及根据当地水下地形及底床淤泥粒径确定的淤泥容重γ_m、水容重γ_w和覆盖水深H_w；

S3、结合堤心石设计落底宽度，确定单次布药线长度L_L，结合线药量q_L，计算单次爆破排淤填石药量Q₁和单个药包量q₁；

S4、根据覆盖水深H_w确定药包埋深H_b，结合单个药包量q₁，计算单个爆破漏斗底面半径r、单个爆破漏斗体积V_i；再结合底床淤泥稳定干容重γ_d，计算一次爆破挤淤填石爆飞的淤泥量m_s；

S5、根据单个炸药药包的比能量ε，计算鼓包匀速段速度v；

将淤泥质点抛掷过程类比弹道，计算淤泥质点的最大飞距L；

再结合堤身及堤头布药宽度L_ds、L_dt，计算爆飞淤泥的受纳水体面积S；