[發(fā)明專利]基于波浪壓力的跨海橋梁海域的波浪要素及潮位測(cè)量方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201610211187.9 | 申請(qǐng)日: | 2016-04-06 |
| 公開(公告)號(hào): | CN105651265B | 公開(公告)日: | 2017-12-22 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 王波;孫家龍;王艷芬;劉鵬飛;汪正興;荊國(guó)強(qiáng);王翔;柴小鵬;伊建軍;馬長(zhǎng)飛 | 申請(qǐng)(專利權(quán))人: | 中鐵大橋科學(xué)研究院有限公司;中鐵大橋局集團(tuán)有限公司 |
| 主分類號(hào): | G01C13/00 | 分類號(hào): | G01C13/00;G01F23/14 |
| 代理公司: | 北京捷誠(chéng)信通專利事務(wù)所(普通合伙)11221 | 代理人: | 王衛(wèi)東 |
| 地址: | 430034 *** | 國(guó)省代碼: | 湖北;42 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 基于 波浪 壓力 跨海 橋梁 海域 要素 潮位 測(cè)量方法 | ||
1.基于波浪壓力的跨海橋梁海域的波浪要素及潮位測(cè)量方法,所述波浪要素包括波浪波高、波浪周期、波浪壓力和波浪方向,其特征在于,具體步驟如下:
步驟1,在施工海域內(nèi)選取測(cè)試點(diǎn),在位于測(cè)試點(diǎn)內(nèi)的鋼管樁的外表面環(huán)向等間距設(shè)置若干波浪壓力傳感器,波浪壓力傳感器位于低潮位平均水平面以下2-4米;
步驟2,根據(jù)各波浪壓力傳感器采集的波浪壓力值,生成各波浪壓力傳感器對(duì)應(yīng)的波浪壓力時(shí)程曲線;
步驟3,選取某一時(shí)間段內(nèi)最大波浪壓力值所對(duì)應(yīng)的波浪壓力傳感器為參考波浪壓力傳感器,參考波浪壓力傳感器的波浪壓力時(shí)程曲線為參考波浪壓力時(shí)程曲線;
步驟4,根據(jù)參考波浪壓力時(shí)程曲線,計(jì)算波浪要素和波浪潮位。
2.如權(quán)利要求1所述的基于波浪壓力的跨海橋梁海域的波浪要素及潮位測(cè)量方法,其特征在于,波浪波高的計(jì)算方法包括:
S1.1,通過前期實(shí)驗(yàn),獲得波浪壓力變量A1、波浪波高A2和波浪壓力傳感器位于當(dāng)前潮位水面以下的深度h之間的關(guān)系,其關(guān)系式為:
A2=f(A1,h)
S1.2,根據(jù)參考波浪壓力時(shí)程曲線,求波浪壓力平均值記為P平,根據(jù)公式h=P平/(ρg),其中ρ為水密度,g為重力加速度,均為已知參數(shù),計(jì)算參考波浪壓力傳感器位于當(dāng)前潮位水面以下的距離h;
S1.3,將參考波浪壓力時(shí)程曲線上的波浪壓力傳感器的波浪壓力變量A1和波浪壓力傳感器位于當(dāng)前潮位水面以下的深度h代入步驟S1.1中關(guān)系式后,算出波浪波高A2。
3.如權(quán)利要求1所述的基于波浪壓力的跨海橋梁海域的波浪要素及潮位測(cè)量方法,其特征在于,所述波浪方向的計(jì)算方法包括:
S2.1,根據(jù)參考波浪壓力時(shí)程曲線,判斷波浪方向與參考波浪壓力傳感器之間的位置關(guān)系,如下:
同一時(shí)間段內(nèi)參考波浪壓力傳感器順時(shí)針一側(cè)和逆時(shí)針一側(cè)的的波浪壓力傳感器測(cè)得的波浪壓力峰值為P順和P逆,參考波浪壓力傳感器測(cè)得的波浪壓力峰值為P,
若P>P順=P逆,則波浪方向與該參考波浪壓力傳感器的測(cè)壓面垂直;
若P=P順>P逆或P=P逆>P順,則波浪方向位于參考波浪壓力傳感器和其順時(shí)針方向或逆時(shí)針方向的波浪壓力傳感器的正中間;
若P>P順>P逆或P>P逆>P順,則波浪方向位于參考波浪壓力傳感器與其順時(shí)針方向或者逆時(shí)針方向的波浪壓力傳感器之間,此時(shí)波浪方向與參考波浪壓力傳感器之間的夾角為θ;
S2.2,計(jì)算波浪方向與參考波浪壓力傳感器之間的夾角θ,其包括:
進(jìn)行波浪模型試驗(yàn),擬合出波浪方向與參考波浪壓力傳感器之間的夾角θ、波浪方向一側(cè)的參考波浪壓力傳感器測(cè)得的波浪壓力峰值P和波浪方向另一側(cè)的波浪壓力傳感器測(cè)得的波浪壓力峰值P側(cè)之間的函數(shù)關(guān)系為θ=f(P/P側(cè));
提取一段時(shí)間內(nèi)參考波浪壓力傳感器的波浪壓力峰值P,和位于參考波浪壓力傳感器旁側(cè)較大的波浪壓力峰值P側(cè),若P>P順>P逆則P側(cè)=P順,若P>P逆>P順則P側(cè)=P逆;
將波浪壓力峰值P和P側(cè)代入函數(shù)關(guān)系式θ=f(P/P側(cè)),計(jì)算出波浪方向與參考波浪壓力傳感器之間的夾角為θ。
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