(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202211250378.8 (22)申请日 2022.10.13 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115329606 A (43)申请公布日 2022.11.11 (73)专利权人 交通运输部天津水运工程科 学研 究所 地址 300456 天津市滨 海新区新港二 号路 37号 (72)发明人 杨会利　陈汉宝　徐亚男　刘海成　 张亚敬　谭忠华　戈龙仔　管宁　 欧阳锡钰 　赵鹏　周志博　胡杰龙　 胡传琪　于滨　(74)专利代理 机构 北京盛询知识产权代理有限 公司 11901 专利代理师 张焱 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06K 9/62(2022.01) G06F 17/18(2006.01) G06F 17/11(2006.01) G06F 30/13(2020.01) (56)对比文件 CN 10846 0234 A,2018.08.28 CN 109631727 A,2019.04.16 CN 114235341 A,202 2.03.25 审查员 滕冲 (54)发明名称 一种强非线性波浪作用下护底块石稳定重 量计算方法 (57)摘要 本发明涉及一种强非线性波浪作用下护底 块石稳定重量计算方法， 包括： 统计若干斜坡堤 护底块石稳定性试验结果， 并对 试验结果进行分 类， 获得分类结果； 汇总所统计的试验中模型试 验条件， 基于试验条件与计算标准， 计算斜坡堤 前最大波浪底流速、 护底块石稳定重量， 得到计 算结果； 结合计算结果、 分类结果与试验结果进 行分析， 得到考虑护底厚度的护底顶 面最大波浪 底流速， 基于考虑护底厚度的护底顶 面最大波浪 底流速公式， 确定护底块石稳定重量。 本发明提 出了考虑护底厚度的护底顶面最大波浪底流速 计算公式， 根据考虑护底厚度的护底顶面最大波 浪底流速确定合理的护底块石重量， 最终满足护 底块石重量稳定要求。 权利要求书1页 说明书6页 附图5页 CN 115329606 B 2022.12.20 CN 115329606 B 1.一种强 非线性波浪作用下护底块石稳定 重量计算方法， 其特 征在于， 包括： 统计若干斜坡堤护底块石稳定性试验结果， 并对所述试验结果进行分类， 获得分类结 果； 汇总所统计的试验中模型试验条件， 基于所述试验条件与计算标准， 计算斜坡堤前最 大波浪底流速、 护底块石稳定 重量， 得到计算结果； 结合所述计算结果、 所述分类结果与所述试验结果进行分析， 得到考虑护底厚度的护 底顶面最大波浪底流速公式， 基于所述考虑护底厚度的护底顶面最大波浪底流速， 确定护 底块石稳定 重量； 所述考虑护底厚度的护底 顶面最大波浪底流速计算公式为： 式中：Vmax’ ‑‑‑为考虑护底厚度的护底顶面最大波浪底流速,单位为m/s； H‑‑‑设计波 高， 单位为m； T‑‑‑平均周期， 单位为s； d‑‑‑堤前水深， 单位为m； B‑‑‑护底块石厚度， 单位为 m。 2.根据权利要求1所述的强非线性波浪作用下护底块石稳定重量计算方法， 其特征在 于， 所述分类结果包括护底块石稳定、 护底块石滚动但未失去护底功 能和护底块石失稳三 种结果。 3.根据权利要求1所述的强非线性波浪作用下护底块石稳定重量计算方法， 其特征在 于， 所述试验条件包括： 设计波高、 计算波长、 堤前水深、 平均周期、 护底石块厚度和护底石 块重量。 4.根据权利要求1所述的强非线性波浪作用下护底块石稳定重量计算方法， 其特征在 于， 计算所述 斜坡堤前最大波浪底流速的方法为： 式中：Vmax‑‑‑斜坡堤前最大波 浪底流速， 单位为m/s； H‑‑‑设计波高， 单位为m； L‑‑‑计算 波长， 单位 为m； ‑‑‑重力加速度， 取9.81m/s2；d‑‑‑堤前水深， 单位 为m。 5.根据权利要求4所述的强非线性波浪作用下护底块石稳定重量计算方法， 其特征在 于， 基于所述试验结果中的护底块石稳定重量与所述斜坡堤前最大波浪底流速进行分析， 得到考虑护底厚度的护底 顶面最大波浪底流速计算公式。 6.根据权利要求1所述的强非线性波浪作用下护底块石稳定重量计算方法， 其特征在 于， 基于所述考虑护底厚度的护底顶面最大波浪底流速计算结果， 确定所述护底块石稳定 重量， 并与所述试验结果进行对比分析， 得到分析 结果。 7.根据权利要求6所述的强非线性波浪作用下护底块石稳定重量计算方法， 其特征在 于， 将所述分析结果中失稳块石重量进 行反算， 若反算结果与所述试验结果 吻合， 则确定所 述护底块石的重量， 满足护底块石重量稳定要求。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115329606 B 2一种强非线性波浪作用下护底 块石稳定重量计算方 法 技术领域 [0001]本发明涉及港口航道工程技术领域， 特别是涉及 一种强非线性波浪作用下护底块 石稳定重量计算方法。 背景技术 [0002]在港口建设中， 防波堤的作用非常重要， 防波堤不仅可以有效阻挡外海波浪及水 流对港内水域的侵蚀， 还具有防砂的作用。 在防波堤工程中通常采用护底块石来保护堤脚 或堤前海滩免受冲刷， 护底块石的稳定重量是非常重要的技术参数。 在实际防波堤工程设 计中， 即使防波堤各构件的设计满足规范要求， 也会产生护面 块石及护底块石失稳。 [0003]许多学者都对护底块石的稳定重量展开研究， 都取得了一定 的成果， 其中较为著 名的有伊兹巴什公式、 美 国海岸防护手册公式及交通部规范方法等。 各公式中护底块石的 稳定重量均与堤前最大波浪底流速有着密切关系， 因此合理确定堤前流速就成为关键 。 [0004]目前， 主要根据 《防波堤与护岸设计规范》 推荐方法来推算堤前流速， 同时规范中 还要求对于重要工程尤其是在浅水区域需要通过物理模型试验来确定护底块石的稳定重 量， 说明现有计算方法仍有不完善之处， 目前还没有较好的解决方法。 在防波堤护底、 抛石 护岸工程中， 经常会遇到块石在水流作用下 的稳定性问题， 某电厂码头防波堤工程建成后 不断下滑坍塌， 波浪引起的底部流速占主要成分， 沿堤流造成的基底冲刷可能是其破坏的 重要原因。 如何更合理的确定防波堤堤前流速是目前港口航道工程技术领域中亟待解决的 重点难题之一。 发明内容 [0005]本发明的目的是提出一种强非线性波浪作用下护底块石稳定重量计算方法， 适合 于港口航道工程 技术领域中斜坡堤护底块石重量计算。 [0006]为实现上述目的， 本发明提供了如下 方案： [0007]一种强非线性波浪作用下护底块石稳定 重量计算方法， 包括： [0008]统计若干斜坡堤护底块石稳定性试验结果， 并对所述试验结果进行分类， 获得分 类结果； [0009]汇总所统计的试验中模型试验条件， 基于所述试验条件与计算标准， 计算斜坡堤 前最大波浪底流速、 护底块石稳定 重量， 得到计算结果； [0010]结合所述计算结果、 所述分类结果与所述试验结果进行分析， 得到考虑护底厚度 的护底顶面最大波浪底流速公式， 基于所述考虑护底厚度的护底顶面最大波浪底流速， 确 定护底块石稳定 重量。 [0011]优选地， 所述分类结果包括护底块石稳定、 护底块石滚动但未失去护底功能和护 底块石失稳三种结果。 [0012]优选地， 所述试验条件包括： 设计波高、 计算波长、 堤前水深、 平均周期、 护底石块 厚度和护底石块重量。说　明　书 1/6 页 3 CN 115329606 B 3