[發明專利]一種基于河道斷面地形的多流路河道平灘流量確定方法

在審

• 申請號: 202310005698.5
• 申請日: 2023-01-04
• 公開（公告）號: CN116090208A
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 江恩慧;王強;王遠見;孫贊盈;傅旭東;孫凱;李新杰;楊飛;李麗珂;李潔玉;劉彥暉;曲少軍;馬懷寶;李昆鵬;蔣思奇;王婷;張翎;唐鳳珍;孫龍飛;郭秀吉;顏小飛;王欣;張世安;石華偉;陳琛;任智慧;閆振峰;王子路;趙萬杰;劉博倫
• 申請（專利權）人: 黃河水利委員會黃河水利科學研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/18;G06T17/20;G06F111/04;G06T17/05
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 徐紅梅

1.一種基于河道斷面地形的多流路河道平灘流量確定方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、建立多流路河道平灘特征值表征體系及其量化方法；多流路河道平灘特征值表征體系包括目標層、準則層和指標層，目標層用于確定最終表征參數，準則層用于確定平灘流量過程中需要考慮的各類因素，指標層用于反應準則層的具體內容，及確定過程中需采用的評價指標；

S2、基于地形平穩性過渡原則，建立斷面地形插補以及標準化網格劃分方法：包括從左岸到右岸測量方式以及從右岸到左岸測量方式；其次，將斷面地形的起點距進行統一化處理，然后按照平穩性變化原則進行均勻化插值；最后利用插值后的地形數據進行等間距提取，進而構建地形網格標準化模型；

S3、基于水位逐步增大法構建平灘特征值提取模型，建立潛在平灘特征值數據集；

S4、基于寬深比極值法以及年際間平灘特征值連續性假定原則，建立分級平灘特征值確定方法；

S5、基于水位-流量關系，建立基于河道斷面地形的多流路河道平灘流量確定方法，確定多流路河道平灘流量。

2.根據權利要求1所述的一種基于河道斷面地形的多流路河道平灘流量確定方法，其特征在于，步驟S1中以多流路河道斷面形態表征參數為目標層的指標；準則層包括綜合河寬、平均水深、過水面積、寬深比、河相系數、寬度變化與平均水深變化比值和高程關系。

3.根據權利要求1所述的一種基于河道斷面地形的多流路河道平灘流量確定方法，其特征在于，步驟S1中表征體系中各指標量化方法為：

(a)綜合河寬；

其中，b₁、b₂、b₃…b_i表示各流路河寬的1/2，i＝1，2，3…n，i為流路編號，n為流路總數；B表示綜合河寬；

(b)平均水深；

其中，h₁、h₂、h₃…h_n表示各流路水深的1/2；i＝1，2，3…n，表示平均水深；

(c)過水面積；

其中，l為標準斷面地形兩點間距；z_m與z_p分別表示單一流路水位最高點與河床不同位置高程；p為單一流路高程點個數編號；m為單一流路的地形高程點總數；

(d)寬深比；

其中，ζ表示寬深比；

(e)河相系數；

其中，η表示河相系數；

(f)寬度變化與平均水深變化比值；

其中，為寬度變化與平均水深變化比值，d為變化差。

4.根據權利要求1所述的一種基于河道斷面地形的多流路河道平灘流量確定方法，其特征在于，步驟S2包括：

S21、地形數據統一，得到統一形式的x_j和z_j；

以兩岸強制性人工約束為基準將不同測量方案的地形數據統一為從左到右測量方式：

其中，z_j為地形測量從左到右方向j點的高程；為將測量方式從右到左j點的高程轉換后的高程；x_左堤和x_右堤分別為約束左岸與右岸的起點距；

S22、地形數據插補得到全斷面x_j和z_j；

對不同起點距地形數據采用線性插值法進行插值與補充；

其中，x_j-1、x_j和x_j+1分別為三個相鄰地形測量點的起點距；z_j-1、z_j和z_j+1分別為三個相鄰地形測量點的高程；

S23、地形網格標準化提取得到x_j和z_j；

按照需要的精度l對插值后地形數據進行重生成：

x_j-x_j-1＝l；

其中，x_j-1和x_j分別為兩個相鄰地形測量點的起點距。