[发明专利]基于泥沙流失率最小准则确定航道疏浚抛泥时间段的方法

权利要求书

1.一种基于泥沙流失率最小准则确定航道疏浚抛泥时间段的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤(1)：利用坐底水沙观测系统，对待执行抛泥作业的抛泥坑周边执行水沙运动观测，获取现场试验数据和潮汐数据；

步骤(2)：根据现场试验数据或经验公式，确定疏浚土泥沙的临界起动切应力和临界起动流速；

步骤(3)：基于现场试验数据和潮汐数据，利用三维潮流数学模型进行数字仿真，计算抛泥坑位置的水动力，绘制切应力和流速过程线；

步骤(4)：基于泥沙流失率最小准则，确定对应抛泥坑的可抛泥时间段。

2.根据权利要求1所述的基于泥沙流失率最小准则确定航道疏浚抛泥时间段的方法，其特征在于所述的步骤(2)通过比对河床地形随水动力变化过程的曲线，找出进入河床冲刷状态的时间点，选取开始进入河床冲刷状态所对应的水流切应力，作为泥沙临界起动切应力。

3.根据权利要求1所述的基于泥沙流失率最小准则确定航道疏浚抛泥时间段的方法，其特征在于所述的步骤(2)通过比对河床地形随水动力变化过程的曲线，找出进入河床冲刷状态的时间点，选取开始进入河床冲刷状态所对应的水流流速，作为泥沙临界起动流速。

4.根据权利要求1所述的基于泥沙流失率最小准则确定航道疏浚抛泥时间段的方法，其特征在于所述的步骤(4)选择满足水动力条件|τ|<τ_cr的时间段作为可抛泥时间段，其中，τ为抛泥坑位置瞬时河床水流切应力，τ_cr为步骤(2)所确定的泥沙临界起动切应力。

5.根据权利要求1所述的基于泥沙流失率最小准则确定航道疏浚抛泥时间段的方法，其特征在于所述的步骤(2)根据以下经验公式确定泥沙临界起动流速：

其中，v_cr为临界起动流速，单位m/s,h为水深，单位m，d₅₀为疏浚土的泥沙中值粒径，单位mm，γ为清水容重，单位kg/m³，γ_s为浑水容重，单位kg/m³。

6.根据权利要求1所述的基于泥沙流失率最小准则确定航道疏浚抛泥时间段的方法，其特征在于所述的步骤(4)选择满足水动力条件|v|<v_cr的时间段作为可抛泥时间段，其中，v为瞬时垂线平均流速，v_cr为步骤(2)所确定的泥沙临界起动流速。