申请/专利权人：浙江省水利河口研究院(浙江省海洋规划设计研究院)

申请日：2022-11-02

公开（公告）日：2023-04-07

公开（公告）号：CN115935602A

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F30/13;G06T17/00;G06F111/10;G06F119/14;G06F113/08

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2023.04.25#实质审查的生效;2023.04.07#公开

摘要：本发明涉及一种考虑紊动效应的跨海桥梁一般冲刷形态计算方法，确定包含跨海桥梁工程的研究区域并划分网格，获得各网格节点高程，选取典型计算水文边界条件，建立包含整个跨海桥梁工程的非静压三维数学模型，计算桥梁建成前后的水动力场，进行潮位和流速的验证，计算各网格节点上脉动速度、静水中泥沙沉降速度及紊动能影响下的沉降速度，根据河口细颗粒泥沙模型计算挟沙力，最后计算各网格节点位置的海床一般冲刷幅度，从而得到了桥梁上下游区域内一般冲刷幅度特征。结合平面三维数值模型和考虑紊动效应的挟沙力计算方法，通过动态平衡理论，实现了跨海桥梁一般冲刷形态包括深度及范围的准确预测，提高了跨海桥梁一般冲刷形态的计算精度。

主权项：1.一种考虑紊动效应的跨海桥梁一般冲刷形态计算方法，其特征在于包括下述步骤：步骤一：确定包含跨海桥梁工程的研究区域，并对研究区域进行三维网格划分，对跨海桥梁各桥墩按照实际形状进行网格加密划分；步骤二：采用实测地形数据对三维网格的各节点地形插值，得到各网格节点高程；步骤三：列出计算区域内所有边界条件，根据实测资料，选取典型计算水文边界条件；步骤四：建立包含整个跨海桥梁工程的非静压三维数学模型，利用实测数据进行潮位和流速的验证，得到研究区域内合适的糙率值；步骤五：采用非静压三维数学模型计算跨海桥梁建成前、建成后的水动力场；获取各网格节点上的工程前平面流速u1、水深h1、工程后的平面流速u2、垂向流速V2、水深h2和紊动能k2；步骤六：利用紊动能与脉动速度之间关系计算各网格节点上脉动速度V2′；步骤七：利用张瑞瑾沉降速度公式计算建桥前各网格节点上的静水中泥沙沉降速度ω；再计算建桥后各网格节点上紊动能影响下的沉降速度ωt；步骤八：根据河口细颗粒泥沙模型计算挟沙力S*；考虑到建桥前各断面位置流速、水深均一致，一般冲刷范围内外的挟沙力也应相等；步骤九：假定建桥后冲刷过程中各位置单宽过流量不变，同时假设一般冲刷平衡下即建桥后冲刷未发展时候的沉降速度基本一致ωts＝ωt，即可得到一般冲刷幅度公式，然后再计算各网格节点位置的海床一般冲刷幅度，从而得到了桥梁上下游区域内一般冲刷幅度特征。

全文数据：

权利要求：

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