[發明專利]人為引發河床演變對河流水位變化敏感性分析方法

有效

• 申請號: 201410207131.7
• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN104047255A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 楊首龍;林琳;吳時強;趙茂澤;何承農;葉麗清;黃梅瓊;胡朝陽;夏厚興;薛瀧輝
• 申請（專利權）人: 福建省水利水電勘測設計研究院
• 主分類號: E02B1/00
• 分類號: E02B1/00;E02B1/02;G06F19/00
• 代理公司: 福州市鼓樓區京華專利事務所(普通合伙) 35212
• 代理人: 宋連梅

【技術領域】

本發明涉及水利工程技術開發領域，具體的說是一種人為引發河演對河流水位變化敏感性分析方法。?

【背景技術】

天然河床在徑流與海潮等自然水動力作用下，或由于挖沙、筑壩等人為干預發生變形的自然現象，稱之為河床演變。天然河床的演變與河道砂石緊密相連。河道砂石有兩個屬性，首先河道砂石是河床的重要組成部分，事關河勢的穩定、防洪和通航的安全、涉河工程的正常運用以及生態與環境保護。其次河道砂石是一種有限的資源。采砂是人為改變河床自然形態的一項活動，某些河流的一部分河段10年時間，挖掉了相當于200年的砂石資源沉積量，不少河流的采砂活動已經充分證明，缺乏規劃指導的采砂活動必然處于盲目無序的失控狀態，給河勢穩定、防洪和通航安全等方面都帶來了很大危害。河床演變的影響涉及面廣，“牽一發而動全身”，因河床演變，福建省閩江上的華東地區最大水電站水口水電站、晉江上的金雞大型水閘、九龍江上的北引大型水閘和西溪大型水閘等重要水利設施的部分功能喪失、或遭受嚴重破壞，甚至重建，造成巨大經濟損失；不僅如此，由于河床演變，閩江和九龍江上有數百年歷史的萬壽橋、洪山古橋、江東古橋和十五戶陂相繼被毀，河床演變還使水動力條件發生變化，河口退縮、濕地消失、咸潮上溯，福建省省會城市福州的一些水源地取水口因河床演變導致水流條件改變，氯離子濃度一度超標十倍，漳州市寶新引水工程和漳州市第二自來水廠因水動力條件變化而報廢，嚴重影響農田灌溉和城市飲用水安全。?

經濟社會的發展對河道砂石的需求是必然的，而河道砂石的可利用量是有限的，超出了河道的承載能力將會帶來不可逆轉的影響，引發了諸多重大?的涉江涉水公共安全問題。如何處理好保護與利用、需要與可能、人與自然的三大關系，就非常需要能夠預測在河道不同區域人為挖沙對天然河床演變方向及沿程水位變化規律的分析方法，以掌握人類活動對未來河流運動的變化規律的影響，指導科學、合理、適度地利用河道砂石資源，維護河流健康，充分保護和發揮河流的多功能作用，以更好地支撐經濟社會的發展。?

【發明內容】

本發明所要解決的技術問題在于提供了一種人為引發河床演變對河流水位變化敏感性預測分析方法，該方法能夠對已探明的天然河沙分布規律進行概化分類，指導科學采砂，確定在各種人為干預條件下，天然河流各過水斷面未來水位變化規律，以確保人水和諧發展。?

本發明是這樣實現的：?

人為引發河演對河流水位變化敏感性分析方法，其特征在于:包括如下步驟:?

步驟1：收集待評估河道區域有水文記錄以來的徑流資料，確定造床流量，潮型選擇造床徑流發生日河口實測潮位過程；?

步驟2：采集造床徑流發生日前后天然河床實測地形圖；?

步驟3：采集天然河床地質資料，確定各斷面沙層埋深，沙層寬度；?

步驟4：通過土工試驗確定推移質與懸移質的特征參數；?

步驟5：依據上述基礎數據，建立水沙計算數學模型；?

步驟6：通過水位驗證、懸移質含沙量驗證、地形沖淤驗證，律定天然河床糙率；?

步驟7：基于天然河床河沙儲量分布的河床區域劃分為四區，具體包括：?

設天然河道總長度為Lt，實測河道斷面數為m，實測河道斷面沙層寬度為Wi，i＝1～m，實測河道斷面積為Si，i＝1～m，河床各實測斷面總平均沙層儲量面積河床總平均當量下切深度則：?

A區：?

河長為LA＝(25％±1％)×Lt；?

區域河沙平均儲量面積SAav＝(37％±3％)×Sav；?

區域河沙最大儲量面積SAmax＝(70％±2％)×Sav；?

區域河沙平均當量埋深HAdl＝(80％±2％)×Hdl；?

區域河沙最大埋深HAdlmax＝(120％±10％)×Hdl；?

B區：?

河長為LB＝(25％±1％)×Lt；?

區域河沙平均儲量面積SBav＝(74％±2％)×Sav；?

區域河沙最大儲量面積SBmax＝(150％±10％)×Sav；?

區域河沙平均當量埋深HBdl＝(107％±10％)×Hdl；?

區域河沙最大埋深HBdlmax＝(130％±10％)×Hdl；?

C區：?

河長為LC＝(30％±1％)×Lt；?

區域河沙平均儲量面積SCav＝(160％±5％)×Sav；?

區域河沙最大儲量面積SCmax＝(260％±10％)×Sav；?

區域河沙平均當量埋深HCdl＝(108％±5％)×Hdl；?