[發(fā)明專利]一種水庫超飽和輸沙狀態(tài)下恢復飽和系數計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710341033.6
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN107090798B
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設計）人: 趙瑾瓊;張細兵;王敏;黃仁勇;葛華;元媛;毛冰;鄧春艷;申康;周建銀;龍瑞
• 申請（專利權）人: 長江水利委員會長江科學院
• 主分類號: E02B1/00
• 分類號: E02B1/00;G06F19/00
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 胡盛登

1.一種水庫超飽和輸沙狀態(tài)下恢復飽和系數計算方法，其特征在于：包括以下具體步驟，

1)采集目標水庫實測水文、泥沙數據，具體包括：水庫進、出庫及庫區(qū)沿程主要水文站水位H_i、流量Q_i、含沙量S_i、懸移質泥沙顆粒級配P_i,j，i＝1～I，I為水文站數，j＝1～NJ，NJ為粒徑分組數；k表征第k個流量級，k＝1～NK，NK為流量分級數；以及水文站所在斷面地形資料和水文站間河段長度L_i，i＝1～I-1；

2)推求超飽和輸沙狀態(tài)下近似分組挾沙力S_*；

3)分河段、分流量級、分粒徑組求解恒定均勻流條件下懸移質泥沙連續(xù)方程(1)，計算水庫超飽和輸沙狀態(tài)下恢復飽和系數：

其中，

式中，S為含沙量，S_*為挾沙力，α為恢復飽和系數，ω為泥沙沉速，q為流量，L為兩水文站間間距；

4)建立水庫超飽和輸沙狀態(tài)下恢復飽和系數計算公式。

2.根據權利要求1所述的一種水庫超飽和輸沙狀態(tài)下恢復飽和系數計算方法，其特征在于：所述步驟2)推求超飽和輸沙狀態(tài)下近似分組挾沙力S_*具體步驟如下：

基于水庫運行后實測水文、泥沙資料，采用輸沙率分析法，篩選出處于超飽和輸沙狀態(tài)下的水沙數據；所述輸沙率分析法實現方式為，依據式Q_i+1S_i+1P_i,j+1/Q_iS_iP_i,j，分析同一時刻相鄰兩站下游站非均勻沙輸沙量是否小于上游站，若比值小于1則該組水沙資料處于超飽和輸沙狀態(tài)；

基于超飽和輸沙狀態(tài)下各站流量、含沙量、級配資料，采用下包線分析法，推求某一流量級下近似分組挾沙力，所述下包線分析法實現方式為，繪制某一站點某粒徑組泥沙含沙量與流量關系的下包線，通過分析某一流量對應該粒徑組泥沙含沙量的最小值，近似得到該水文站各流量級下該粒徑組泥沙的挾沙力S_*i，j，k，k＝1～NK，NK為流量分級數。

3.根據權利要求1所述的一種水庫超飽和輸沙狀態(tài)下恢復飽和系數計算方法，其特征在于：所述步驟4)中建立水庫超飽和輸沙狀態(tài)下恢復飽和系數計算公式具體步驟如下：

依據下式計算懸浮指標：

z_i,j,k＝ω_k/ku_*i,j (3)

式中

其中z為懸浮指標，ω為泥沙沉速，g為重力加速度，h水深，J水力坡降；

點匯恢復飽和系數α和懸浮指標z的相關關系圖，采用回歸方法擬合如下冪函數形式的水庫超飽和輸沙狀態(tài)下恢復飽和系數計算公式：

α＝mzⁿ (5)

其中m為系數，n為指數。