[发明专利]双直墙式海堤单宽越浪量计算方法

说明书

本发明公开了一种双直墙式海堤单宽越浪量计算方法，提出了适用于不规则波浪作用下双直墙式海堤的单宽越浪量计算方法，既方便了双直墙式海堤的越浪设计，又能够优化双直墙式海堤的断面尺寸及堤顶高程，在满足安全性条件的前提下，有效的解决了现有规程、规范中单宽越浪量公式在双直墙式海堤中应用所带来的断面尺寸及堤顶高程过大的问题，具有较好的经济效益和较高的推广运用价值。

技术领域

本发明涉及海岸工程技术领域，尤其是涉及不规则波浪作用下双直墙式海堤单宽越浪量计算方法。

背景技术

近年来，我国港口、航运、海岸防护等蓬勃发展，新建、改建了大量的海堤工程。在海堤设计阶段如果按不允许越浪设计，则海堤顶高程必然建造的很高，不仅工程投资较大，而且极大的影响了海岸附近居民的观景、亲水活动，因此在设计阶段常常按允许越浪进行设计并根据海堤等级、堤顶和背坡防护型式进行允许越浪量数值限制。我国现有的规程、规范《海堤工程设计规范》、《广东省海堤工程设计导则》中关于海堤越浪量计算的公式均为针对斜坡式（无胸墙）海堤、斜坡式（带胸墙）海堤、复合式斜坡堤型式的计算公式，并不适用于双直墙式海堤的越浪量计算。

这是由于直墙式海堤堤前波浪反射作用明显较斜坡式要大，导致双直墙式海堤的越浪量也较斜坡式（无胸墙）海堤、斜坡式（带胸墙）海堤、复合式斜坡堤型式要明显的更大些。现有规程及规范中的海堤越浪量计算公式没用考虑直墙式海堤堤前波浪反射作用，也没有考虑直墙式海堤中间平台糙率对越浪量的削减作用、直墙前受风作用下的波浪破碎作用等，其计算出的越浪量明显偏低。若按照现有规程及规范计算的越浪量设计双直墙式海堤，将增加双直墙式海堤的设计冗余，极大的增加了工程量和投资额。目前众多工程设计人员只能通过自身经验及工程所在地的其它工程的运行情况来粗略的确定双直墙式海堤的越浪量或通过数值模型的手段来分析确定双直墙式海堤的越浪量。

但近年来随着人文景观提升的要求，在海堤断面型式层出不穷，具有较好亲水和景观条件的双直墙式海堤断面型式的使用越来越广泛。因此，开发、研究适用于双直墙式海堤断面型式的单宽越浪量计算公式具有重要意义，不仅可以弥补现有规范的空白，更合理的进行双直墙式海堤的结构设计，也可以服务于我国的海岸工程的规划建设。

发明内容

本发明目的在于提供一种双直墙式海堤单宽越浪量计算方法，用于解决目前缺乏针对双直墙式海堤单宽越浪量的系统评估计算的问题。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本发明所述的双直墙式海堤单宽越浪量计算方法，包括以下步骤：

S1，确定波浪的有效波高H_m0、谱峰周期T_p以及堤顶超高H_c、平台宽度B、平台上水深d_w、平台表面糙率n、平台表面粗糙高度K_s、风速V；

S2，根据公式（1）、公式（2）、公式（3）、公式（4）、公式（5）计算参数f₁、f₂、f₃、f₄、f₅；

公式（1）

公式（2）

公式（3）

公式（4）

公式（5）

其中，L₀为深水波长，K_s为平台表面粗糙高度，根据公式（6）计算获得；

公式（6）

S3，根据公式（7）计算修正前的单宽越浪量q₁；

公式（7）

S4，查表1获得风速V的修正因子f_v；

表1风速修正因子对照表

S5，根据公式（8）获得修正后的单宽越浪量q₂；

公式（8）。