[發(fā)明專利]下切性河段水位降幅的控制節(jié)點定位防護(hù)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310610460.1
• 申請日: 2013-11-26
• 公開（公告）號: CN103590363A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫昭華;韓劍橋;曹綺欣
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號: E02B3/02
• 分類號: E02B3/02
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 嚴(yán)彥

1.一種下切性河段水位降幅的控制節(jié)點定位防護(hù)方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，側(cè)蝕區(qū)間與深蝕區(qū)間的劃分，包括將目標(biāo)河段根據(jù)測點的位置劃分為若干區(qū)間，依據(jù)時段始、末年份各自的水位流量關(guān)系趨勢線，得出各區(qū)間上游點的時段內(nèi)第二造床流量下的水位降幅DZ₁和最枯流量下的水位降幅DZ₂，求取各區(qū)間上游點的比值DT=DZ₁/DZ₂，在目標(biāo)河段內(nèi)對DT取平均值DTA，各區(qū)間上游點的DT值分別與DTA值相比較，

若DT>DTA，則該區(qū)間為側(cè)蝕區(qū)間，側(cè)蝕區(qū)間內(nèi)節(jié)點為側(cè)蝕節(jié)點；

若DT≤DTA，則該區(qū)間為深蝕區(qū)間，深蝕區(qū)間內(nèi)節(jié)點為深蝕節(jié)點；

步驟2，將目標(biāo)河段網(wǎng)格化，建立平面二維水流數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行參數(shù)率定及驗證；所述將目標(biāo)河段網(wǎng)格化，包括首先在垂直水流方向的斷面劃線構(gòu)成網(wǎng)格橫斷面，設(shè)有m個網(wǎng)格橫斷面，然后在每個網(wǎng)格橫斷面上分n節(jié)，得到m×n個網(wǎng)格，構(gòu)成n個網(wǎng)格序列，每個網(wǎng)格序列包括沿河岸方向的m個網(wǎng)格；

步驟3，將防護(hù)工程概化到平面二維水流數(shù)學(xué)模型，確定防護(hù)工程的布置區(qū)域及寬度，

所述將防護(hù)工程概化到平面二維水流數(shù)學(xué)模型，包括將地形高程按工程高度增加和將工程局部糙率按糙率系數(shù)C增大；

所述確定防護(hù)工程的布置區(qū)域及寬度，包括側(cè)蝕節(jié)點防護(hù)工程布置于洲灘與支汊，寬度為布置區(qū)域濕周寬度；深蝕節(jié)點防護(hù)工程布置于主槽內(nèi)，寬度為主槽內(nèi)濕周寬度。

步驟4，設(shè)一個節(jié)點的長度包括N個網(wǎng)格橫斷面，對每個網(wǎng)格序列分別得出所有節(jié)點的相應(yīng)工況如下，

第1種工況取網(wǎng)格序列中第1～N個網(wǎng)格，第1～N個網(wǎng)格構(gòu)成的節(jié)點處于位置1，第2種工況取網(wǎng)格序列中第2～N+2個網(wǎng)格，第2～N+2個網(wǎng)格構(gòu)成的節(jié)點處于位置2，…，第m-N+1種工況取網(wǎng)格序列中第m-N+1～m個網(wǎng)格，第m-N+1～m個網(wǎng)格構(gòu)成的節(jié)點處于位置m-N+1；

按每個節(jié)點的類型為側(cè)蝕節(jié)點或深蝕節(jié)點，對節(jié)點中的N個網(wǎng)格采用步驟3中相應(yīng)的概化結(jié)果，得到每種工況相應(yīng)的局部比降增幅和上游水位增幅；

步驟5，對每個網(wǎng)格序列分別分析如下，

根據(jù)步驟4所得每種工況的局部比降增幅和上游水位增幅，求得相應(yīng)局部比降增幅平均值JA和上游水位增幅△ZA，得到局部比降增幅大于JA的位置集合S₁和上游水位增幅大于△ZA的位置集合S₂，取S₁與S₂的并集S₁∪S₂中的位置均為影響顯著的節(jié)點，取S₁與S₂的交集S₁∩S₂中的位置為最關(guān)鍵的節(jié)點；

步驟6，選取最關(guān)鍵的節(jié)點或其他影響顯著的節(jié)點，對于側(cè)蝕節(jié)點，布置潛鎖壩、護(hù)灘帶于支汊或洲灘上，對于深蝕節(jié)點，布置護(hù)底帶或潛鎖壩于主槽內(nèi)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述下切性河段水位降幅的控制節(jié)點定位防護(hù)方法，其特征在于：糙率系數(shù)C根據(jù)下式確定，

C=C0k0k(DD0)1/6]]>

其中，C為河床粗化后的糙率系數(shù)，C₀為河床粗化前的糙率系數(shù)，D₀為粗化后的床沙中值粒徑，D為粗化前的床沙中值粒徑，k₀、k為河床粗化前后的有關(guān)系數(shù)。