[發(fā)明專利]輸水隧洞輸水時的泥沙特征獲取方法、裝置、計算機設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910405767.5
• 申請日: 2019-05-16
• 公開（公告）號: CN110135069B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊志;龍國慶;王曉東
• 申請（專利權(quán)）人: 中國能源建設(shè)集團廣東省電力設(shè)計研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06Q50/06;G06F111/10;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 華進聯(lián)合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 湯金燕;周清華

1.一種輸水隧洞輸水時的泥沙特征獲取方法，其特征在于，所述方法包括：

將取水海域的邊界參數(shù)輸入三維數(shù)值模擬計算模型，進行所述取水海域的水流運動模擬，得到所述取水海域在水流運動模擬過程中產(chǎn)生的潮流參數(shù)、水流含沙量和流場矢量圖；所述三維數(shù)值模擬計算模型為依據(jù)待測區(qū)域的實測參數(shù)進行所述待測區(qū)域三維水流運動模擬和泥沙沖淤狀態(tài)模擬的模型；

將所述取水海域在模擬過程中產(chǎn)生的潮流參數(shù)、水流含沙量和流場矢量圖，以及取水口的尺寸參數(shù)，輸入所述三維數(shù)值模擬計算模型，進行取水口區(qū)域的泥沙沖淤狀態(tài)模擬，得到所述取水口區(qū)域在泥沙沖淤狀態(tài)模擬過程中產(chǎn)生的淤積分布特征和含沙量變化曲線；

將所述取水口區(qū)域在模擬過程中產(chǎn)生的淤積分布特征和含沙量變化曲線，輸入三維紊流泥沙數(shù)值模型，進行三維隧洞輸水模擬，得到輸水隧洞的泥沙輸移規(guī)律；

根據(jù)所述泥沙輸移規(guī)律獲得輸水隧洞在輸水過程中的泥沙特征。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述取水口區(qū)域在模擬過程中產(chǎn)生的淤積分布特征和含沙量變化曲線，輸入三維紊流泥沙數(shù)值模型，進行三維隧洞輸水模擬包括：

根據(jù)輸水隧洞的一個工作井和與所述工作井毗鄰的一段隧洞確定一個輸水單元模型，得到沿所述輸水隧洞水流方向依次出現(xiàn)的多個輸水單元模型；

將所述取水口區(qū)域在模擬過程中產(chǎn)生的淤積分布特征和含沙量變化曲線輸入第一個輸水單元模型進行三維隧洞輸水模擬，獲取模擬過程中產(chǎn)生的淤積分布特征和含沙量變化曲線；

依次將前一個輸水單元模型在模擬過程中產(chǎn)生的淤積分布特征和含沙量變化曲線輸入后一個輸水單元模型進行輸水模擬，直至最后一個輸水單元模型實現(xiàn)三維隧洞輸水模擬。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述取水海域在模擬過程中產(chǎn)生的潮流參數(shù)、水流含沙量和流場矢量圖，以及取水口的尺寸參數(shù)，輸入所述三維數(shù)值模擬計算模型，進行取水口區(qū)域的泥沙沖淤狀態(tài)模擬包括：

根據(jù)所述取水口的尺寸參數(shù)確定與所述取水口區(qū)域相適配的三維數(shù)值模擬計算模型，得到取水口區(qū)域模擬計算模型；

將所述取水海域在模擬過程中產(chǎn)生的潮流參數(shù)、水流含沙量和流場矢量圖輸入所述取水口區(qū)域模擬計算模型，進行取水口區(qū)域的泥沙沖淤狀態(tài)模擬。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述將取水海域的邊界參數(shù)輸入三維數(shù)值模擬計算模型，進行所述取水海域的水流運動模擬，得到所述取水海域在水流運動模擬過程中產(chǎn)生的潮流參數(shù)、水流含沙量和流場矢量圖之前，所述方法還包括：

分別對所述取水海域的各類建筑物邊界進行擬合，獲取擬合得到的建筑物邊界的邊界參數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的方法，其特征在于，所述三維數(shù)值模擬計算模型包括海域潮流計算數(shù)學(xué)模型、海域波浪計算數(shù)學(xué)模型和海域泥沙計算數(shù)學(xué)模型。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在所述將取水海域的邊界參數(shù)輸入三維數(shù)值模擬計算模型，進行所述取水海域的水流運動模擬，得到所述取水海域在水流運動模擬過程中產(chǎn)生的潮流參數(shù)、水流含沙量和流場矢量圖之前，所述方法還包括：

采用Mike系列軟件中的水動力模塊構(gòu)建所述海域潮流計算數(shù)學(xué)模型，采用Mike21系列軟件中的波浪模塊構(gòu)建所述海域波浪計算數(shù)學(xué)模型，采用所述Mike系列軟件中的輸沙模塊構(gòu)建所述海域泥沙計算數(shù)學(xué)模型。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

分別對所述海域潮流計算數(shù)學(xué)模型、所述海域波浪計算數(shù)學(xué)模型和所述海域泥沙計算數(shù)學(xué)模型進行驗證；

在所述海域潮流計算數(shù)學(xué)模型、所述海域波浪計算數(shù)學(xué)模型和所述海域泥沙計算數(shù)學(xué)模型均驗證通過后，將取水海域的邊界參數(shù)分別輸入所述海域潮流計算數(shù)學(xué)模型、所述海域波浪計算數(shù)學(xué)模型和所述海域泥沙計算數(shù)學(xué)模型進行所述取水海域的水流運動模擬。