[發明專利]一種淤地壩系減沙量的計算方法

有效

• 申請號: 201710236075.3
• 申請日: 2017-04-12
• 公開（公告）號: CN106815450B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 高海東;李占斌;楊媛媛;王添;王飛超;王杰;楊倩楠
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 西安弘理專利事務所61214
• 代理人: 羅磊

1.一種淤地壩系減沙量的計算方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施：

步驟1，收集并記錄整個流域內淤地壩系的數量，以及每個淤地壩系的庫容、控制面積、淤積情況以及淤地壩系的結構，所述淤地壩系是指以骨干壩及其控制范圍內的所有中小型壩的集合；

步驟2，計算單個淤地壩控流域的土壤侵蝕模數SEM，并確定單個淤地壩控流域的泥沙輸移比SDR；所述的單個淤地壩控流域的泥沙輸移比SDR的計算方法為：

步驟2.1，測量單個淤地壩上游溝道及溢洪道的斷面及比降；

步驟2.2，根據步驟2.1測量的單個淤地壩上游溝道及溢洪道的斷面及比降，分別計算水位1m下的淤地壩上游溝道和溢洪道的平均水力半徑和平均過水斷面面積；

步驟2.3，根據步驟2.2計算的水位1m下的淤地壩上游溝道和溢洪道的水力半徑和過水斷面面積，計算淤地壩上游溝道和溢洪道的單位過流量，泥沙輸移比SDR即為溢洪道單位過流量與淤地壩上游溝道單位過流量之比；

步驟3，在步驟2的基礎上，計算單個淤地壩系的減沙量；

步驟4，重復步驟2和步驟3，計算流域內每個淤地壩系的減沙量；

步驟5，將步驟4計算的流域內每個淤地壩系的減沙量進行合并，形成整個流域的淤地壩系減沙量。

2.根據權利要求1所述的一種淤地壩系減沙量的計算方法，其特征在于，步驟3中所述的單個淤地壩系的減沙量，具體按照以下步驟計算：

步驟3.1，判斷單個淤地壩系內的骨干壩是否具有減沙能力，具體為計算剩余庫容：式中，Cs為剩余庫容，單位為：m³；V_t為骨干壩總庫容，單位為：m³；SEM為壩控區域土壤侵蝕模數，單位為：t/km²/a；A_c為骨干壩控制面積，單位為：km²；SDR為泥沙輸移比；ρ為泥沙容重，取ρ＝1.35t/m³；t為年份；

若C_s≤0，則此淤地壩系內的骨干壩不具有減沙能力，返回步驟2開始對另一個淤地壩系進行計算；

若C_s＞0，則此淤地壩系內的骨干壩具有減沙能力，實施步驟3.2；

步驟3.2，計算單個淤地壩系的減沙量：

S_c＝SEM*A_c*(1-SDR)*(1+f_e)*f_s，

式中，S_c為減沙量，單位為：t；f_e為淤地壩異地減沙系數；f_s為淤地壩系結構系數；SDR為泥沙輸移比。

3.根據權利要求2所述的一種淤地壩系減沙量的計算方法，其特征在于，步驟2.3中所述的單位過流量為水位在1m下的某斷面的流量。

4.根據權利要求3所述的一種淤地壩系減沙量的計算方法，其特征在于，步驟3.2中所述的淤地壩系結構系數f_s的確定方法為：計單個淤地壩系骨干壩、中型壩以及小型壩的數量為別為n_L、n_M以及n_S，骨干壩、中型壩以及小型壩的總庫容分別為V_L、V_M以及V_S，則

5.根據權利要求3所述的一種淤地壩系減沙量的計算方法，其特征在于，步驟3.2中所述的淤地壩異地減沙系數f_e＝0.15～0.3。