[工程计算实践]河道回淤率的计算 EmilMatthew(EmilMatthew@126.com)
1问题背景:
淤泥质海岸浅滩受风浪、潮流的紊动剪切作用后，其泥沙呈丝烟雾状悬扬于水中，随综合动力作用的加强，水体含沙量沿垂线分布趋向均匀。当基本处于冲淤平衡状态下的淤泥质浅滩水域开挖航道后，由于航道中水深增大，水流挟沙能力降低，浑水跨越航槽时的泥沙流量，便可能造成航道内淤积。如图1所示。
回淤计算的相关资料:
http://emilmatthew.51.net/EmilPapers/06_20huiYuCal/ref.rar
其中，最重要的一个计算公式是：
某一浅滩地区航道的年回淤率，需先将一年内某一方向、某一等级的风和它的年出现次数代入式(5-13)，算出这一方向、这一级别的风浪(对旋转潮流有8个方向的组合，以潮流速出现的频率进行加权平均计算)在一年内造成的淤积厚度；然后，再算出这一方向其他级别的风浪(同样与潮流有八个方向的组合)一年内造成的淤积厚度。最后，将各个方向的上述计算值累加起来，即得到这一段滩面高程处的航道年淤积率。
2程序解决的关键问题:
程序中主要的关键问题及处理方式罗列于下:
2.1处理好各段航道、各个风向、在不同的风力级别及各潮流方向的组合情况下的P0值，最后得到每个航段的总回淤率，通过主程序整体结构的一个四层循环来保证。
2.2 公式（1）中的theta角为各合成速度（矢量）与北航道的夹角，需取正值。
3程序主体结构及关键代码:
For segIndex = 1 To segLength Step 1
For windDirectionIndex = 1 To 8 Step 1
'for each wind ,direction,from N->E->S->W
For windLevel = 1 To 4 Step 1 'for each wind level
For waterDirectionIndex = 1 To 8 Step 1
'cal v1
矢量求和求合成速度
'cal theta
求与北航道夹角
'cal v2
使用莆田公式及弥散方程计算v2
计算固定风向条件下的各段的P0:
PEachDir(segIndex, windDirectionIndex) =公式(1)*当前潮流方向的权重及风向的出现次数
Next waterDirectionIndex
Next windLevel
各个风向的P0累加，得各段的P0值.
PEachSeg(segIndex) = PEachSeg(segIndex) + PEachDir(segIndex, windDirectionIndex)
Next windDirectionIndex
Next segIndex
程序采用VB6开发，航道各段的高程参数可直接读取文件，亦可从窗体输入，使用较为方便。
完成日:
附录:
1测试程序下载:
http://emilmatthew.51.net/EmilPapers/06_20huiYuCal/code.rar
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若下载中出现了问题，请参考:
http://blog.csdn.net/emilmatthew/archive/2006/04/08/655612.aspx
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更新:
1PEachDir计算式中的系数295应改为590.
2双曲正切函数应为:
Function thFun(x As Double)
thFun = (Exp(x) - Exp(-x)) / (Exp(x) + Exp(-x))
End Function
原先的程序中是thFun = (Exp(x) + Exp(-x)) / (Exp(x) + Exp(-x))