[發明專利]一種基于挾沙力變化的河漫灘平均高程確定方法有效
| 申請號： | 201910992042.0 | 申請日： | 2019-10-18 |
| 公開（公告）號： | CN110837692B | 公開（公告）日： | 2022-08-19 |
| 發明（設計）人： | 吳騰;劉旖萱;秦杰;馮興國;吳玲莉;王瑞彩;夏莉敏 | 申請（專利權）人： | 河海大學 |
| 主分類號： | G06F30/20 | 分類號： | G06F30/20;G06F111/10;G06F119/14 |
| 代理公司： | 南京經緯專利商標代理有限公司 32200 | 代理人： | 姜慧勤 |
| 地址： | 211100 江蘇*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 挾沙力 變化 河漫灘 平均 高程 確定 方法 | ||
1.一種基于挾沙力變化的河漫灘平均高程確定方法，其特征在于，包括如下步驟：
步驟1，從河道斷面的最左側開始向河道斷面的右側共布置N個測點，并記錄各測點的起點距Di和高程Zi，i＝1,…,N；
步驟2，設定河道斷面的最高水位和最低水位，分別記為Lmax、Lmin，在垂直方向上將從最低水位到最高水位之間的距離平均分為200級，每級水位記為Lj，j＝1,…,200，且L200＝Lmax；
步驟3，根據步驟1的河道斷面，在每級水位Lj下，當河道斷面某一測點的水深Hji＜3m時，設定該測點處的糙率采用nji＝0.02+(3-Hji)*0.005計算；當河道斷面某一測點的水深Hji≥3m時，該點的糙率恒定設為0.02；
步驟4，計算每級水位Lj下河道斷面從左至右每個測點的垂線平均流速uji；
步驟5，在每級水位Lj下，將各測點的垂線平均流速uji進行橫向加權平均，得到水位Lj下的河道斷面平均流速Uj；
步驟6，在每級水位Lj下，采用懸移質水流挾沙力公式計算河道斷面平均水流挾沙力Sj；
步驟7，以每級水位Lj為縱坐標，河道斷面平均水流挾沙力Sj為橫坐標，繪制河道斷面平均水流挾沙力隨水位變化的曲線；
步驟8，根據步驟7曲線，繪制該曲線的斜率隨水位變化的斜率曲線，在斜率曲線上查找局部極值點，各極值點對應的水位即為各級河漫灘對應的高程。
2.根據權利要求1所述基于挾沙力變化的河漫灘平均高程確定方法，其特征在于，步驟2所述最低水位Lmin設定為河道斷面的所有測點對應的高程中的最低高程以上0.1m，最高水位Lmax設定為河道斷面的所有測點對應的高程中的最高高程以上0.1m。
3.根據權利要求1所述基于挾沙力變化的河漫灘平均高程確定方法，其特征在于，步驟4所述每個測點的垂線平均流速uji的計算公式為：
其中，uji為水位Lj下河道斷面第i個測點的垂線平均流速，hji為水位Lj下河道斷面第i個測點的水深，nji為水位Lj下河道斷面第i個測點的糙率。
4.根據權利要求1所述基于挾沙力變化的河漫灘平均高程確定方法，其特征在于，步驟5所述河道斷面平均流速Uj的計算方法為：
河道橫向斷面上的N個測點將河道分為N-1個小斷面，求每一個小斷面的面積，累加得到全斷面的面積A，每一小斷面流速的加權系數為：
斷面平均流速Uj計算公式為：
其中，uji、uj(i+1)為水位Lj下河道斷面第i、i+1個測點的垂線平均流速，ξji為流速加權系數，hji、hj(i+1)為水位Lj下河道斷面第i、i+1個測點的水深，Di+1、Di分別為河道斷面第i+1、i個測點的起點距，N為所有測點的數量。
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