[發明專利]自饋式砒砂巖沖蝕模擬控制方法、控制器及模擬裝置

在審

• 申請號: 202111134801.3
• 申請日: 2021-09-27
• 公開（公告）號: CN113866038A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 劉偉;邵帥;徐湘田;趙安萌;李科科
• 申請（專利權）人: 內蒙古大學
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56;G01N17/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 畢翔宇

本申請涉及生態保護技術領域，具體而言，涉及一種自饋式砒砂巖沖蝕模擬控制方法、控制器及模擬裝置，所述方法包括：接收目標砒砂巖區當前的現場降雨環境數據，并根據該現場降雨環境數據生成對應的模擬降雨環境數據；基于所述模擬降雨環境數據，在室內環境中對所述目標砒砂巖區對應的砒砂巖樣本模型進行降雨沖蝕模擬的自饋式控制，以得到所述砒砂巖樣本模型在降雨環境下的沖蝕模擬結果數據。本申請的目的在于針對上述問題，提供一種自饋式砒砂巖沖蝕模擬控制方法、控制器及模擬裝置，能夠真實、準確且實時地模擬砒砂巖區現場降雨環境率。

技術領域

本申請涉及生態保護技術領域，具體而言，涉及一種自饋式砒砂巖沖蝕模擬控制方法、控制器及模擬裝置。

背景技術

針對已經進入生態保護與高質量發展階段的部分流域，需要形成科學合理的治理模式，例如，對十大孔兌的防蝕控沙系統性技術研發已迫在眉睫。而由于十大孔兌中的砒砂巖區是部分待保護區域產砂的重要來源區之一，因此需要對砒砂巖區進行準確分析。砒砂巖地區目前已有對應的生態學家開始研究該區的植被種植情況，但眾多方法嘗試后發現砒砂巖的保水效果較差，即植物種植后，需要持續進行澆水，而砒砂巖分布區又屬于水資源相對匱乏的地區，因此，需要有效獲知砒砂巖區在降雨沖蝕后的物質流失。

目前，對砒砂巖區進行降雨沖蝕數據分析的方式通常為：通過現場調查的方法對砒砂巖的沖刷情況進行匯總分析；或者通過室內模型箱和水流沖刷裝置對砒砂巖的沖刷量進行監測分析；然而，現場調查雖然能夠對砒砂巖的沖刷情況建立初步認識，但現場調查成本較高、效率低且自動化程度低；而利用室內模型箱對水流沖刷砒砂巖過程進行模擬分析的方式又無法準確模擬現場實時的降雨沖蝕環境。

發明內容

本申請的目的在于針對上述問題，提供一種自饋式砒砂巖沖蝕模擬控制方法、控制器及模擬裝置，能夠真實、準確且實時地模擬砒砂巖區現場降雨環境，能夠有效提高自饋式砒砂巖沖蝕模擬控制的準確性及可靠性，能夠有效提高砒砂巖沖蝕模擬的自動化程度，降低人力及時間成本，進而能夠有效提高對砒砂巖區進行降雨沖蝕數據分析的準確性及效率。

為了實現上述目的，本申請采用以下技術方案：

本申請的一個方面提供一種自饋式砒砂巖沖蝕模擬控制方法，包括：

接收目標砒砂巖區當前的現場降雨環境數據，并根據該現場降雨環境數據生成對應的模擬降雨環境數據；

基于所述模擬降雨環境數據，在室內環境中對所述目標砒砂巖區對應的砒砂巖樣本模型進行降雨沖蝕模擬的自饋式控制，以得到所述砒砂巖樣本模型在降雨環境下的沖蝕模擬結果數據。

可選地，所述沖蝕模擬結果數據包括：砒砂巖表面沖刷數據；

相對應的，所述自饋式砒砂巖沖蝕模擬控制方法還包括：

在對所述砒砂巖樣本模型進行降雨沖蝕模擬的自饋式控制過程中，周期性輸出所述砒砂巖樣本模型的砒砂巖表面沖刷數據，以基于該沖蝕模擬結果數據確定所述砒砂巖樣本模型中不同位置的實時沖蝕破壞數據，并根據該實時沖蝕破壞數據確定所述砒砂巖樣本模型當前在降雨環境下的砒砂巖破壞模式。

可選地，所述沖蝕模擬結果數據還包括：砒砂巖沖刷量數據；

相對應的，所述自饋式砒砂巖沖蝕模擬控制方法還包括：

在對所述砒砂巖樣本模型停止降雨沖蝕模擬后，檢測所述砒砂巖樣本模型的砒砂巖沖刷量數據，并確定所述砒砂巖樣本模型的本次降雨量數據、所述砒砂巖樣本模型底部的孔隙水壓力和所述砒砂巖樣本模型中當前不同位置的沖蝕破壞結果數據；

輸出所述砒砂巖沖刷量數據、孔隙水壓力、本次降雨量數據以及所述沖蝕破壞結果數據，以基于所述砒砂巖沖刷量數據、本次降雨量數據以及所述沖蝕破壞結果數據，確定所述目標砒砂巖區的降雨量分別與砒砂巖沖刷量和所述砒砂巖破壞模式之間的對應關系。