[發(fā)明專利]河道斷面的水位流量關(guān)系確定方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310208056.5
• 申請日: 2023-03-04
• 公開（公告）號: CN116202483A
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張健;王志剛;劉國棟;李言;樊建豪;萬方文
• 申請（專利權(quán)）人: 北京七兆科技有限公司
• 主分類號: G01C7/00
• 分類號: G01C7/00;G01C13/00
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 謝明暉

本申請涉及一種河道斷面的水位流量關(guān)系確定方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，屬于水利工程技術(shù)的技術(shù)領(lǐng)域其方法包括：獲取河道斷面的參數(shù)信息，所述參數(shù)信息包括DEM數(shù)據(jù)；基于所述參數(shù)信息生成所述河道斷面的河道斷面形狀圖；基于所述河道斷面形狀圖確定所述河道斷面的水力特征值；獲取所述河道斷面對應(yīng)的土地利用類型；基于所述土地利用類型和所述水力特征值確定所述河道斷面對應(yīng)的曼寧粗度系數(shù)；基于所述水力特征值、曼寧公式、所述曼寧粗度系數(shù)確定所述河道斷面的水位流量關(guān)系。本申請具有提高工作效率的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及水利工程技術(shù)的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種河道斷面的水位流量關(guān)系確定方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)

在水文水資源調(diào)查評價(jià)和水動力模型計(jì)算中，經(jīng)常會對河道斷面進(jìn)行調(diào)查、測量，利用曼寧公式等推求水位流量關(guān)系曲線，基于水位流量關(guān)系曲線對水位流量進(jìn)行換算。

天然河道中的水流屬于非恒定水流，在水文資料、數(shù)據(jù)整理統(tǒng)計(jì)中，通常根據(jù)實(shí)測水位、流量數(shù)據(jù)，確定水位流量的關(guān)系曲線，因此在水位流量關(guān)系的計(jì)算過程中，需要對河道進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查、測量，根據(jù)河床植被類型、土壤覆蓋程度等因素選取河道糙率，再利用曼寧公式等推求水位流量關(guān)系曲線，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，大大降低了工作效率。

發(fā)明內(nèi)容

為了提高工作效率，本申請?zhí)峁┮环N河道斷面的水位流量關(guān)系確定方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)。

第一方面，本申請?zhí)峁┮环N河道斷面的水位流量關(guān)系確定方法，采用如下的技術(shù)方案：

一種河道斷面的水位流量關(guān)系確定方法，包括：

獲取河道斷面的參數(shù)信息，所述參數(shù)信息包括DEM數(shù)據(jù)；

基于所述參數(shù)信息生成所述河道斷面的河道斷面形狀圖；

基于所述河道斷面形狀圖確定所述河道斷面的水力特征值；

獲取所述河道斷面對應(yīng)的土地利用類型；

基于所述土地利用類型和所述水力特征值確定所述河道斷面對應(yīng)的曼寧粗度系數(shù)；

基于所述水力特征值、曼寧公式、所述曼寧粗度系數(shù)確定所述河道斷面的水位流量關(guān)系。

通過采用上述技術(shù)方案，通過DEM數(shù)據(jù)自動生成河道斷面形狀圖，通過河道斷面形狀圖確定水力特征值，通過土地利用類型和水力特征值確定河道斷面對應(yīng)的曼寧粗度系數(shù)，通過水力特征值、曼寧公式和曼寧粗度系數(shù)即可確定河道斷面的水位流量關(guān)系，相比于需要對河道進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查、測量，根據(jù)河床植被類型、土壤覆蓋程度等因素選取河道糙率進(jìn)而確定河道斷面的水位流量關(guān)的方式來說，更加方便快捷，節(jié)省了大量的人力，大大加快了工作效率。

可選的，所述河道斷面包括橫斷面，所述基于所述河道斷面形狀圖確定所述河道斷面的水力特征值，包括：

將預(yù)設(shè)柵格鋪滿整個橫斷面；

獲取所述橫斷面中所述預(yù)設(shè)柵格的柵格個數(shù)；

基于所述柵格個數(shù)和所述柵格面積計(jì)算所述河道斷面的過水?dāng)嗝婷娣e；

基于所有與所述橫斷面相交的預(yù)設(shè)柵格確定述河道斷面的濕周；

基于所述過水?dāng)嗝婷娣e和所述濕周計(jì)算水力半徑值。

通過采用上述技術(shù)方案，通過預(yù)設(shè)柵格的柵格個數(shù)和柵格面積便于快速計(jì)算過水?dāng)嗝婷娣e和濕周，通過水?dāng)嗝婷娣e和濕周計(jì)算水力半徑值，從而為確定河道斷面的水位流量關(guān)系提供水力特征數(shù)據(jù)值。

可選的，所述基于所有與所述橫斷面相交的預(yù)設(shè)柵格確定述河道斷面的濕周，包括：基于有限元理論，當(dāng)預(yù)設(shè)柵格的邊長取無限小時(shí)，計(jì)算與所述橫斷面相交的預(yù)設(shè)柵格的相交個數(shù)；

基于所述相交個數(shù)和所述預(yù)設(shè)柵格的邊長確定所述河道斷面的濕周。

通過采用上述技術(shù)方案，通過有限元理論和預(yù)設(shè)柵格得到河道斷面的濕周，更加方便快捷。

可選的，所述河道斷面包括縱斷面，所述基于所述河道斷面形狀圖確定所述河道斷面的水力特征值，還包括：