[发明专利]涌潮流速垂向分布的一种计算方法

摘要

本发明公开了涌潮流速垂向分布的一种计算方法，该方法包括以下步骤：获取相关数据；判定涌潮类型；若判定为波状涌潮，则利用式(4)计算涌潮流速的垂向分布；若判定为漩滚涌潮，则利用式(8)计算涌潮流速的垂向分布。本发明以涌潮实测数据与水槽试验数据为依据，详细研究了涌潮流速在垂线上的分布特性，针对波状涌潮与漩滚涌潮在垂向分布特性的明显差异，基于数理统计方法分别提出了涌潮流速沿垂线分布的计算公式。经资料验证，该公式较好地反映了涌潮流速在垂线上的分布特征，计算误差较小。本发明可为工程设计或涌潮研究中计算垂线上各位置处的涌潮流速值提供有力工具。

主权项

1.涌潮流速垂向分布的计算方法，适用于一电子装置，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：获取相关数据通过现场观测或试验测量的方法，获取某一涌潮的潮前水深h、潮前流速v、涌潮高度H、离河底距离为Z₁处的涌潮流速V₁；步骤二：判定涌潮类型通过涌潮Froude数判定该涌潮是波状涌潮还是漩滚涌潮，具体方法如下：a、计算涌潮的Froude数，公式如下：式(1)和式(2)中，U为涌潮传播速度，v为潮前流速，h为潮前水深，H为涌潮高度；b、计算得到的涌潮Froude数Fr，如果Fr<1.7，则判断该涌潮为波状涌潮，如果Fr≥1.7，则判断该涌潮为漩滚涌潮；步骤三：涌潮类型为波状涌潮的流速垂向分布，具体方法如下：a、根据已知的离河底距离为Z₁处的涌潮流速V₁计算垂向最大流速V_max，采用的是式(3)，b、根据公式(3)得到垂向最大流速V_max，计算离河底任一距离Z处的涌潮流速V，采用的是式(4)，式(4)中，Z≤h+H。步骤四：涌潮类型为漩滚涌潮的流速垂向分布，具体方法如下：a、由已知的离河底距离Z₁，计算该处的相对位置Z'₁，b、根据计算得到相对位置Z'₁及涌潮流速V₁，计算垂向最大流速V_max，若Z'₁≤0.6，则采用的是式(6)，若Z'₁>0.6，则采用式(7)，c、根据式(6)或式(7)得到垂向最大流速V_max，计算离河底任一距离Z处的涌潮流速V，采用的是式(8)，式(8)中，Z≤h+H。