[發(fā)明專利]輸水隧洞輸水時(shí)的泥沙特征獲取方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備

有效

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

本申請(qǐng)涉及一種輸水隧洞輸水時(shí)的泥沙特征獲取方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備。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(jì)算模型，進(jìn)行取水海域的水流運(yùn)動(dòng)模擬，得到取水海域的潮流參數(shù)、水流含沙量和流場(chǎng)矢量圖；將潮流參數(shù)、水流含沙量和流場(chǎng)矢量圖，以及取水口的尺寸參數(shù)，輸入三維數(shù)值模擬計(jì)算模型，進(jìn)行取水口區(qū)域的泥沙沖淤狀態(tài)模擬，得到取水口區(qū)域的淤積分布特征和含沙量變化曲線；將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(jìn)行三維隧洞輸水模擬，得到泥沙輸移規(guī)律，從而確定輸水隧洞在輸水過(guò)程中的泥沙特征。采用本方法能夠精準(zhǔn)地獲得獲得隧洞輸水過(guò)程中的泥沙特征。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種輸水隧洞輸水時(shí)的泥沙特征獲取方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)及社會(huì)的發(fā)展，加大了人們對(duì)水的需求，而由于我國(guó)水資源分布極不均勻，而且淡水資源匱乏，實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置成為一個(gè)必須解決的問(wèn)題。部分布置在近海地區(qū)的大型石化、電力等工程需要大量對(duì)水質(zhì)要求不高的冷卻水，通常在海邊取海水后，利用無(wú)壓隧洞輸水至用水點(diǎn)。

泥沙問(wèn)題的處理是引水工程的主要問(wèn)題之一，其中圍繞泥沙長(zhǎng)距離輸送技術(shù)的研究更為生產(chǎn)之急需。無(wú)壓隧洞泥沙淤積問(wèn)題是引水工程中必須解決的問(wèn)題，當(dāng)引水隧洞發(fā)生淤積時(shí)，就會(huì)影響到整個(gè)引水工程的安全運(yùn)行。

海水取水系統(tǒng)包括取水工程和輸水工程，取水系統(tǒng)通常流程如下：取水口→海水?dāng)r污構(gòu)筑物→箱涵過(guò)渡段→無(wú)壓輸水隧洞→末端用水點(diǎn)提升泵房。

海水取水工程實(shí)施后會(huì)在一定程度上改變工程附近水域的水動(dòng)力及泥沙環(huán)境，另外取水海域還存在大風(fēng)浪作用下的泥沙驟淤的問(wèn)題。因此，取水口附近的泥沙淤積和驟淤將直接影響到取水安全問(wèn)題。要研究輸水隧洞的泥沙沖淤狀況，首先需要在現(xiàn)有實(shí)測(cè)資料的基礎(chǔ)上，研究取水工程海域海岸帶泥沙運(yùn)動(dòng)情況，掌握航道泥沙的沖淤演變規(guī)律，確定取水口附近的流速場(chǎng)和含沙量分布，即掌握各種工況下來(lái)水來(lái)沙情況，并以此作為輸入條件，進(jìn)而研究輸水隧洞工程沿線的泥沙沖淤情況，為工程設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。

目前有方案采用一維或者準(zhǔn)二維的泥沙數(shù)學(xué)模型，或者借用明渠流的一維恒定全沙模型，對(duì)隧洞內(nèi)懸移質(zhì)泥沙的沖淤進(jìn)行模擬用以獲得隧洞所輸送的水中的泥沙特征，然而上述方案所獲得的泥沙特征存在精確度低的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種能夠獲得高精度泥沙特征的的輸水隧洞輸水時(shí)的泥沙特征獲取方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)。

一種輸水隧洞輸水時(shí)的泥沙特征獲取方法，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(jì)算模型，進(jìn)行取水海域的水流運(yùn)動(dòng)模擬，得到取水海域在水流運(yùn)動(dòng)模擬過(guò)程中產(chǎn)生的潮流參數(shù)、水流含沙量和流場(chǎng)矢量圖；三維數(shù)值模擬計(jì)算模型為依據(jù)待測(cè)區(qū)域的實(shí)測(cè)參數(shù)進(jìn)行待測(cè)區(qū)域三維水流運(yùn)動(dòng)模擬和泥沙沖淤狀態(tài)模擬的模型；

將取水海域在模擬過(guò)程中產(chǎn)生的潮流參數(shù)、水流含沙量和流場(chǎng)矢量圖，以及取水口的尺寸參數(shù)，輸入三維數(shù)值模擬計(jì)算模型，進(jìn)行取水口區(qū)域的泥沙沖淤狀態(tài)模擬，得到取水口區(qū)域在泥沙沖淤狀態(tài)模擬過(guò)程中產(chǎn)生的淤積分布特征和含沙量變化曲線；

將取水口區(qū)域在模擬過(guò)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(jìn)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)泥沙輸移規(guī)律確定輸水隧洞在輸水過(guò)程中的泥沙特征。

一種輸水隧洞輸水時(shí)的泥沙特征獲取裝置，所述裝置包括：

第一模擬模塊，用于將取水海域的邊界參數(shù)輸入三維數(shù)值模擬計(jì)算模型，進(jìn)行取水海域的水流運(yùn)動(dòng)模擬，得到取水海域在水流運(yùn)動(dòng)模擬過(guò)程中產(chǎn)生的潮流參數(shù)、水流含沙量和流場(chǎng)矢量圖；三維數(shù)值模擬計(jì)算模型為依據(jù)待測(cè)區(qū)域的實(shí)測(cè)參數(shù)進(jìn)行待測(cè)區(qū)域三維水流運(yùn)動(dòng)模擬和泥沙沖淤狀態(tài)模擬的模型；