[發(fā)明專利]匯流口水流條件分類方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110057251.3
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112800695B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王志剛;汪昊;王玉柱;張東;顏其林;吳一紅;張宏偉;張蕊;章晉雄;張文遠(yuǎn)
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽省引江濟(jì)淮集團(tuán)有限公司;中國水利水電科學(xué)研究院
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28
• 代理公司: 北京華進(jìn)京聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11606
• 代理人: 杜萌

本發(fā)明涉及一種匯流口水流條件分類方法，包括：獲取單寬泄洪功率參數(shù)α_i，將α_i的值從0到1分成α1、α2、α3、、、αn個區(qū)間，獲取匯流口水流復(fù)雜程度參數(shù)F_i，將F_i的值從0到1分成F1、F2、F3、、、Fm個區(qū)間，按照αnFm劃分區(qū)間對跌水匯流口進(jìn)行類別劃分。本申請?zhí)峁┑纳鲜龇桨?，將多個參數(shù)指標(biāo)結(jié)合在一起作為評價匯流口的分類依據(jù)，建立了基于單寬泄洪功率和匯流口水流復(fù)雜度的匯流口分類方法，為分類評估跌水/跌井的消能防沖及流態(tài)調(diào)控整治難度、體型設(shè)計參照提供了依據(jù)，客觀性強(qiáng)，同時可以大大減小對跌水匯流口逐個進(jìn)行模型試驗(yàn)或數(shù)值模擬的工作量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航道規(guī)劃設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種匯流口水流條件分類方法。

背景技術(shù)

支渠匯流是航道建設(shè)中常見的現(xiàn)象，尤其是較長的航道，不可避免地會穿插經(jīng)過多個流域、子流域，進(jìn)而形成數(shù)十個甚至上百個匯流口。眾多匯流口雖然可以為航道補(bǔ)充必要的水量，維持航道具有足夠的通航水深條件，但由于水文、地形條件各異，不同匯流口的水流匯入條件各異，易對局部航道水流條件產(chǎn)生不利影響，例如匯流口區(qū)產(chǎn)生大范圍的回流，引起航道區(qū)域橫向流速過大影響船舶安全運(yùn)行等等，為此，在進(jìn)行航道規(guī)劃設(shè)計時需對匯流口的水流條件進(jìn)行評估。

目前，對匯流口的水流條件進(jìn)行評估的方法主要分為兩種：(1)對全部匯流口進(jìn)行試驗(yàn)或計算評估；(2)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)篩選典型，實(shí)踐中通常選某一指標(biāo)較大的匯流口進(jìn)行咨詢評估，如匯流流量較大的匯流口、支流匯流角度與主渠軸線夾角較大的匯流口、匯流比較大的匯流口等某一指標(biāo)較大的匯流口進(jìn)行咨詢評估，若水流條件可以，則認(rèn)為其它指標(biāo)更優(yōu)的匯流口亦可滿足條件。

然而，目前的評估方法主要有以下不足，方法一的評估結(jié)果可靠，但面對數(shù)十個甚至上百個跌水匯流口逐個進(jìn)行試驗(yàn)研究或數(shù)值模擬，需要耗費(fèi)大量的人力物力，評估費(fèi)用大，評估周期長。方法二存在以下缺陷，(1)客觀性差：由于流場的評估涉及多個指標(biāo)，基于單一指標(biāo)選取典型匯流口，主觀性較強(qiáng)，宜出現(xiàn)不客觀的選擇結(jié)果；(2)代表性差：不同匯流口的水流條件組合形式多種多樣，目前的典型跌水/跌井選擇方法無法保證一定可以選出代表性良好的跌水/跌井；(3)評價方法推廣性差：由于典型匯流口的選擇往往傾向于一個極端，其充其量僅可以作為匯流口水流條件外包線的參考，相關(guān)成果無法良好地推廣到其它跌水跌井中。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對現(xiàn)有的匯流口水流條件評估方法客觀性差的問題，提供一種匯流口水流條件分類方法，以期為后續(xù)典型匯流口的篩選及評估成本的合理降低提供依據(jù)。

本發(fā)明提供了一種匯流口水流條件分類方法，該方法包括：

獲取單寬泄洪功率參數(shù)α_i；

其中，式中，_qi為第i個匯流口的單寬流量，h_i為第i個匯流口的跌水/跌井高度，max(q_ih_i)表示所有匯流口中qh的最大值；

將所述α_i的值從0到1分成α1、α2、α3、、、αn個區(qū)間；

獲取匯流口水流復(fù)雜程度參數(shù)F_i；

其中，式中，q_i為第i個匯流口的單寬流量，β_i為第i個匯流口的匯流比，η_i為第i個匯流口的匯流角，H_i為第i個匯流口附近的航道水深，max[q_iβ_isin(η_i)/H_i]表示所有匯流口中qβsin(η)/H的最大值；

將所述F_i的值從0到1分成F1、F2、F3、、、Fm個區(qū)間；

按照αnFm劃分區(qū)間對跌水匯流口進(jìn)行類別劃分。