CN113887087A - 潮汐河段底沙输移引起的航道淤积量计算方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了潮汐河段底沙输移引起的航道淤积量计算方法及系统,包括,获取待测断面位置数据,其中待测断面位置为浅滩区域上游深槽区域输沙能力最强的断面位置及浅滩区域输沙能力最弱的断面位置;对待测断面位置数据进行回归计算,得到最大流速数据;获取临界流速,基于临界流速,对最大流速数据进行计算,得到底沙输移流速,通过底沙输移率公式对底沙输移流速进行计算,得到底沙输移量,基于底沙输移量,得到航道淤积量。本发明能够以潮汐河段航道浅滩区域为单元,建立了一套可以计算包含涨潮、落潮工程浅滩区域底沙输移量的计算方法及系统,用于潮汐河段航道浅滩淤积量的准确计算。
Description
技术领域
本发明涉及航道维护技术领域,特别涉及潮汐河段底沙输移引起 的航道淤积量计算方法及系统。
背景技术
航运是河流开发与利用的重要功能及价值,航道浅滩的淤积制约 着航道水深的稳定与提升。航道管理部门一般采用航道整治整治工 程、疏浚等措施维持航道水深的畅通。实施航道整治工程,主要是实 施护岸、护滩、坝体及护底带等工程措施,实现守护航道范围的洲滩 边界,改善航路内的水深。疏浚措施,主要是利用疏浚装备对航路内 不满足目标水深的区域进行疏浚,这个区域一般被称为浅滩。
在冲积型河流中,纵向运动的底沙输移是航道浅滩的重要泥沙来 源。在径流河段,在洪水时期底沙输移活跃,设计水位下的航路内大 幅淤积,在汛后退水期不能保证冲刷时间的长度,汛后枯水期航道出 现浅滩碍航,直接采用疏浚措施是快速、直接的有效措施。在潮汐河 段,受径流和潮流双向水动力和泥沙来源的影响,并且航道浅滩泥沙 来源也较径流河段复杂,如何定量化计算径潮流水动力交互影响下的 航道浅滩淤积量,是航道疏浚维护的重点与难点。
发明内容
为解决上述现有技术中所存在的如何定量化计算径潮流水动力 交互影响下的航道浅滩淤积量问题,本发明提供一种潮汐河段底沙输 移引起的航道淤积量计算方法及系统,能够以潮汐河段航道浅滩区域 为单元,建立了一套可以计算包含涨潮、落潮工程浅滩区域底沙输移 量的计算方法及系统,用于潮汐河段航道浅滩淤积量的计算。
为了达到上述技术目的,本发明提供了潮汐河段底沙输移引起的 航道淤积量计算方法,包括:
获取待测断面位置数据,其中待测断面位置为浅滩区域上游深槽 区域输沙能力最强的断面位置及浅滩区域输沙能力最弱的断面位置;
对待测断面位置数据进行回归计算,得到最大流速数据;
获取临界流速,基于临界流速,对最大流速数据进行计算,得到 底沙输移流速,通过底沙输移率公式对底沙输移流速进行计算,得到 底沙输移量,基于底沙输移量,得到航道淤积量。
可选的,对待测断面位置数据进行回归计算的过程包括:
通过对待测断面位置数据进行多元回归分析,获取最大流速数 据,
其中,所述待测断面位置数据包括涨潮参数及落潮参数,涨潮参 数包括:断面位置涨潮最大流量、涨潮上游潮位站最低潮位、涨潮断 面最低潮位及涨潮潮差;所述落潮参数包括:断面位置落潮最大流量、 落潮上游潮位站最低潮位、落潮断面最低潮位和落潮潮差;所述最大 流速数据包括涨潮最大流速数据及落潮最大流速数据。
可选的,得到底沙输移流速的过程包括:
获取第一流速,所述第一流速为底沙输移计算时间内的流速;
基于临界流速对第一流速进行判定;
当所述第一流速大于临界流速时,基于第一流速及临界流速,获 取涨潮时间长度及落潮时间长度,基于涨潮时间长度及落潮时间长 度,对最大流速数据进行计算,得到底沙输移流速;
否则所述底沙输移流速为零;
其中底沙输移流速包括涨潮底沙输移流速及落潮底沙输移流速。
可选的,通过底沙输移率公式对底沙输移流速进行计算之后包 括:
获取实测资料数据,对实测资料数据通过单宽输沙率公式进行计 算,获取单宽底沙输沙率;
基于单宽底沙输沙率,对底沙输移率公式进行修正,通过修正后 的底沙输移公式对底沙输移流速进行计算,得到底沙输移量,其中, 底沙输移量包括涨潮底沙输移量及落潮底沙输移量。
可选的,基于底沙输移量,得到航道淤积量的过程包括:
对涨潮底沙输移量及落潮底沙输移量进行差值计算,将所述差值 计算结果作为航道淤积量;
同时进行浅滩区域输移类别判定,当所述差值计算为正数时,则 浅滩区域输移类别为浅滩淤积,否则浅滩区域输移类别为浅滩冲刷。
为实现上述技术目的,本发明还提供潮汐河段底沙输移引起的航 道淤积量计算系统,包括,
获取模块,处理模块,计算模块;
获取模块用于获取待测断面位置数据,其中待测断面位置为浅滩 区域上游深槽区域输沙能力最强的断面位置及浅滩区域输沙能力最 弱的断面位置;
处理模块用于对待测断面位置数据进行回归计算,得到最大流速 数据
计算模块用于获取临界流速,基于临界流速,对最大流速数据进 行计算,得到底沙输移流速,通过底沙输移率公式对底沙输移流速进 行计算,得到底沙输移量,基于底沙输移量,得到航道淤积量。
可选的,所述处理模块包括回归模块;
所述回归模块用于通过对涨潮参数及落潮参数分别进行多元回 归分析,获取最大流速数据,
其中所述待测断面位置数据包括涨潮参数及落潮参数,涨潮参数 包括:断面位置涨潮最大流量、涨潮上游潮位站最低潮位、涨潮断面 最低潮位及涨潮潮差;所述落潮参数包括:断面位置落潮最大流量、 落潮上游潮位站最低潮位、落潮断面最低潮位和落潮潮差;其中最大 流速数据包括涨潮最大流速数据及落潮最大流速数据。
可选的,所述计算模块包括流速获取模块及判定模块
所述流速获取模块用于获取第一流速,所述第一流速为底沙输移 计算时间内的流速;
所述判定模块用于基于临界流速对第一流速进行判定,当所述第 一流速大于临界流速时,基于第一流速及临界流速,获取涨潮时间长 度及落潮时间长度,基于涨潮时间长度及落潮时间长度,对最大流速 数据进行计算,得到底沙输移流速,否则所述底沙输移流速为零。
可选的,所述计算模块还包括修正模块;
所述修正模块用于获取实测资料数据,对实测资料数据通过单宽 输沙率公式进行计算,获取单宽底沙输沙率;基于单宽底沙输沙率, 对底沙输移率公式进行修正,通过修正后的底沙输移公式对底沙输移 流速进行计算,得到底沙输移量,其中,底沙输移量包括涨潮底沙输 移量及落潮底沙输移量。
可选的,所述计算模块还包括淤积量模块;
所述淤积量模块用于对涨潮底沙输移量及落潮底沙输移量进行 差值计算,将所述差值计算结果作为航道淤积量;
同时进行浅滩区域输移类别判定,当所述差值计算为正数时,则 浅滩区域输移类别为浅滩淤积,否则浅滩区域输移类别为浅滩冲刷。
本发明具有如下技术效果:
本发明的技术方案通过选取最优的断面位置,并获取断面位置数 据,其中断面位置数据包含涨潮、落潮相关数据,通过对上述数据进 行回归计算,得到底沙输移流速,对底衫输移流速进行输移量计算, 得到工程浅滩区域底沙输移量,并根据输移量求取淤积量,本发通过 上述技术方案,能够准确求取潮汐河段航道浅滩淤积量。同时本申请 在进行输移量计算过程中,通过实测资料,对测量的区域进行输移率 的修正,更够使计算方法更加因地制宜,进一步提升淤积量的计算准 确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面 将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描 述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来 讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他 的附图。
图1为本发明实施例一提供的方法流程示意图;
图2为本发明实施例一提供的福姜沙河段代表断面底层悬沙与 床沙级配比较图示意图,其中,图2(a)为肖山断面,图2(b)为 福北断面;
图3为本发明实施例一提供的Rouse公式估算福姜沙河段未测区 泥沙浓度示意图,图3(a)为福左断面,图3(b)为福北断面;
图4为本发明实施例一提供的江阴站最高、最低潮位与大通站流 量关系示意图;
图5为本发明实施例一提供的潮汐河段代表断面流速与潮位变 化示意图;
图6为本发明实施例一提供的涨落潮过程中Vt≥Vc时间系数的确 定示意图;
图7为本发明实施例一提供的涨落潮过程中Vt≥Vc时段内的流速 与最大流速关系示意图;
图8为本发明实施例二提供的系统示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方 案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部 分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普 通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例, 都属于本发明保护的范围。
为了解决在现有技术中存在如何定量化计算径潮流水动力交互 影响下的航道浅滩淤积量等问题,本发明提供了如下方案:
实施例一
如图1所述,本发明提供了一种潮汐河段底沙输移引起的航道淤 积量计算方法,包括:
S1获取待测断面位置数据,其中待测断面位置为浅滩区域上游 深槽区域输沙能力最强的断面位置及浅滩区域输沙能力最弱的断面 位置;
S2对待测断面位置数据进行回归计算,得到最大流速数据;
S3获取临界流速,基于临界流速,对最大流速数据进行计算, 得到底沙输移流速,通过底沙输移率公式对底沙输移流速进行计算, 得到底沙输移量,基于底沙输移量,得到航道淤积量。
本发明通过长江潮汐河段为例,将本发明技术方案进行详细陈 述。本发明中底沙输移的概念:水流中泥沙包含悬移质和推移质两种 运动形式。悬移质中较粗部分的泥沙,在床面中也大量存在,并参与 造床作用,为床沙质;悬移质中粒径较细部分的泥沙,床沙中较少存 在,这部分泥沙基本不参与造床,为冲泻质。
依据长江潮汐河段的福姜沙河段2个断面底层悬沙(悬沙测量的 底层)和床沙级配变化特点,深槽断面悬沙中d>0.125mm比例分别 为4.9%和4.8%,说明底层悬沙(悬沙测量的底层)与床沙的交换比 例较小,需进一步分析悬沙底层未测区泥沙输移的影响。
图2为福姜沙河段代表断面底层悬沙与床沙级配比较图(图中, XS-A-X(C)的意义为:XS代表断面名称,肖山的缩写;A代表断面 测点编号;X代表悬沙,C代表床沙。其他断面类同。)
如图3所示,采用Rouse公式估算悬沙底层未测区的泥沙浓度4, 计算结果表明:悬沙底层未测区泥沙浓度最大值可达15kg/m3以上, 远大于水体中底层悬沙浓度,说明引起河床冲淤变化主要是临底层的 高浓度泥沙。
利用泥沙粒径与沉降速度曲线,计算底层悬沙、床沙的沉降速度, 底层悬沙和床沙的沉降速度大,涨、落潮周期内上扬的时间短,且迅 速沉降下来。进一步说明,航道内造床泥沙主要是临底悬移质泥沙和 推移质泥沙共同组成,即为底沙输移。
航道浅滩与底沙输移的关系:上游底沙输移引起的淤积量,这部 分泥沙主要由上游河道冲刷、浅滩附近河床冲淤等供沙,反应的是年 际和年内径流和潮流水动力变化引起的淤积量。
潮汐合度那的航道淤积泥沙主要由底沙输移引起,其量值大小主 要与径流、潮流水动力有关,是空间上水动力变化引起的淤积量。在 沿程上,计算得到上游深槽和浅滩顶部的底沙输移量,若前者大于后 者,浅滩淤积,反之,浅滩冲刷。
底沙输移量计算方法底沙输移量计算:选取窦国仁院士提出的推 移质输沙率公式,作为底沙输沙率的计算公式形式,计算河道的底沙 输移量。
单宽输沙能力公式形式为:
式中:V-水流流速(m/s);Vc-起动临界流速(m/s);ω-沉降 速度(m/s);C0-无量纲谢才系数;k为待定常数;g为重力加速度; h为水深(m)。
计算流程及关键参数的确定:(1)通过实测地形资料的分析, 选择浅滩上游深槽区域断面输沙能力最强、浅区部位输沙能力最弱的 断面位置,确定设计航槽底沙输移量计算的断面位置。(2)分析航 道内床沙级配变化,确定床沙起动的临界流速数值Vc。(3)潮周期 内当时刻的流速Vt>Vc时,底沙开始起动,将流速Vt-Vc>0的数值定义 为底沙输移流速。(4)利用公式(1),计算浅区段代表断面涨潮、 落潮期间的底沙输移量,进而得到浅区的底沙输移量。计算得到上游 深槽位置的底沙输移量和浅滩位置底沙输移量的差值,若前者大于后 者,浅滩淤积;反之,浅滩冲刷。(5)选取长江潮汐河段内出现的“孤 立深坑”(实测地形分析表明,在落成洲左缘存在“孤立深坑”,非自 然冲刷所致,可用于确定底沙输沙率公式参数的率定),通过实测地 形分析“孤立深坑”的淤积过程,得到深坑淤积过程中上游断面单宽底 沙输沙率,与计算的底沙输沙率比较,修正底沙输移率计算公式参数。
潮周期内底沙输移流速推求,将底沙输沙率公式进行展开,公式 形式如下:
公式(2)中,只需要计算得到V-Vc的数值,Vc与水深及床沙粒 径等有关。南京天生港河段深槽的床沙粒径变化不大,计算得到底沙 起动流速数值在0.40m/s<Vc<0.50m/s,Vc主要集中在 0.41m/s<Vc<0.46m/s之间,取平均值为Vc=0.43m/s。
式中:O1、K1、M2、S2、M4、MS4代表6个主要分潮。
长江潮汐河段内有南京站、镇江站、江阴站及天生港站等潮位站, 记录有高潮位、低潮位及对应的逐时数据,为计算典型断面的最大流 速提供了数据支撑。
以潮流界变动段的福姜沙河段为例,由于受径流、潮流双向水动 力共同作用,在潮汐水动力参数中如何体现径流流量大小及过程的影 响,是涨潮、落潮过程中最大流速推求的关键。在落急时刻,下游涨 潮水动力的影响最小,此时的水位特征基本反映上游径流流量变化特 征。为此,建立江阴站落潮最低水位与大通站流量相关关系(大通站 流量一般选取计算潮次前3天流量的平均值),如图4所示,在数值 上两者相关关系较好。计算其他河段,也采用附近站点进行类似的计 算。
由于潮汐河段水流为往复运动形式,一个潮流周期内包落涨潮、 落潮两个阶段,径流对涨潮和落潮过程的影响不同,分为涨潮、落潮 两个阶段进行独立研究。对于涨潮过程,某断面涨潮最大流量QZ-max与 上游潮位站最低潮位H上游断面最低潮位、断面最低潮位H研究断面最低潮潮位和涨潮 潮差ΔH涨潮潮差;对于落潮过程,某断面落潮最大流量QL-max与上游潮位 站最低潮位H上游断面最低潮位、断面最低潮位H研究断面最低潮潮位和落潮潮差 ΔH落潮潮差。通过实测资料进行多元回归分析,得到代表断面位置涨潮、 落潮期间的最大流速。
以天生港为代表潮位站,分析徐六泾断面涨潮、落潮时期最大流 量:
①涨潮最大流量:
②落潮最大流量:
通过上述计算可以确定涨潮、落潮过程中的最大流量,计算过程 中不考虑流速与潮位的时间滞后性。计算涨潮最高水位、落潮最低水 位所对应的断面面积,可以得到涨潮、落潮过程中的最大流速:
①涨潮最大流速:
②落潮最大流速:
公式中:A徐高为涨潮时徐六泾最高水位对应的断面面积;A徐低为 落潮时徐六泾最低水位对应的断面面积。
如图5所示,利用潮位站实测低潮位、涨潮潮差、落潮潮差、涨 潮历时和落潮历时等数据,计算得到潮汐、流量变化条件下某断面涨 潮、落潮期间的最大流速数值。
底沙输移的流速计算公式如下:
式中:Vt为某时刻流速,单位m/s;Vc为起动流速,单位m/s;T1和T2为时刻流速数值大小等于Vc的起始和结束时刻;ht为T1和T2时间 段内对应时刻的潮水位,单位m。
建立底沙输移流速、持续时间与最大流速的关系,Vt≥Vc的持续时 间长度较难获取,由于其持续时间与涨潮、落潮的时间长度正相关, 可将涨潮、落潮期间底沙输移流速持续时间的换算关系为:
式中:KZ和KL为涨潮、落潮的时间换算系数,为无量纲数;T1和 T2为在涨潮、落潮过程中Vt≥Vc的起始时刻及结束时刻,TZ和TL为涨 潮、落潮时间长度,单位为小时。
利用2016年2月、2016年8月和2017年2月水文测验资料,如 图6所示,绘制TZ、TL与T2-T1的相关关系图,得到KZ=0.47和KL=0.69。
进一步推导得到涨、落潮时段内底沙输移流速:
式中:KVZ和KVL为涨潮、落潮的流速换算系数,为无量纲数。
利用2016年2月、2016年8月和2017年2月水文测验资料,如 图7所示绘制TZ、TL与T2-T1的关系图,得到KVZ=0.85和KVL=0.83。
整理上述的计算公式,可得到潮汐河段某断面位置涨潮、落潮时 段内的底沙输沙量即底沙输移量:
利用实测资料分析及数学模型计算手段,得到不同流量条件下的 KL、KZ、VZ、VL、KVZ、KVZ参数,建立水动力与综合参数的关系, 确定不同水文年条件下的参数K1的取值范围及条件,在不同河段参数 的取值不同。
航道浅滩底沙输沙量验证。在长江下游潮汐河段,尚无底沙输沙 强度的现场测量资料。以推移质输沙量作为验证,计算大通水文站底 沙输沙量(推移质),全年输沙量为44万方,文献资料上公布20世 纪50~60年代的实测资料大通断面年推移质输沙量为42万方。采用 1998年径流和潮汐资料,推求徐六泾断面1998年推移质输沙量为597 万方,本专利研究采用相同的资料计算得到年底沙输沙量为545万 方。因此,可用本专利研究建立的底沙输沙率公式计算潮汐河段的底 沙输沙量。
利用本节建立的底沙输沙率公式计算江阴断面的底沙输移量,年 内涨潮底沙输沙量为25万方,落潮底沙输沙量为367万方,净泄底 沙输沙量为342万方。
以2015年11月~2016年11月为代表水文年,利用潮流数学模型 得到福北水道代表断面高潮位、低潮位、涨潮和落潮潮差及潮周期长 度等数值,利用建立的底沙输沙率计算公式,计算得到该时段内的福 北水道月均涨潮、落潮及净泄底沙输沙量。
底沙输移引起的航道回淤量(1)底沙输移引起的回淤量计算方 法,通过底沙输沙量计算公式,估算进入福北水道的底沙输沙量即底 沙输移量,公式的形式如下:
式中:KZ和KL分别为涨潮和落潮时间长度的待定系数;KVZ和KVL分别为涨潮和落潮流速换算系数;TZ和TL分别为涨潮和落潮的时间长 度;VZ和VL分别为涨潮和落潮平均流速;VC为底沙输移流速; 近似为常数。
利用概化水槽试验和数学模型计算手段,得到定床条件下浅区挖 槽前后代表断面的流速、水深、潮位、潮周期等参数。大通站的流量 级进行概化,计算结果航道开挖后经历完整水文年后的年回淤量,期 间不进行疏浚维护。
(2)底沙淤积量计算,充分考虑靖江边滩、双涧沙沙舌滩体形 态和大通站流量过程,选取2016年2月、2015年5月和2017年2 月作为基础地形,如表1所示;流量过程选取2016年、2015年和2011 年,分别对应大水年、中水年和小水年。
表1航道回淤量估算的地形和水文过程表
大通站流量概化的方式:以5000m3/s进行概化,即 5000m3/s~10000m3/s区间所有天的流量进行平均值计算,并统计其年 内天数;10000m3/s以上流量过程类推。
利用长河段二维潮流数学模型计算,在不同地形和大通站流量过 程条件下,计算福北水道代表断面的潮流特征参数,利用半理论半经 验计算公式,得到各工况条件下的航道回淤量如表2所示。分析表明: 航道回淤量大水年>中水年>小水年;起始地形不同,航道回淤量存在 差异,靖江边滩切割的年份航道回淤量大;大通站Q>40000m3/s以上 流量天数越大,航道年回淤量也越大。
表2福北水道12.5m水深航道内底沙淤积量计算表
综上,在2017年2月份地形条件下,计算得到小水年份(2011 年)、中水年份(2015年)和大水年份(2016年)福北水道的设计 航槽内的底沙淤积量约为36.0万方、62.8万方和82.5万方。分析表 明,在以2017年2月地形为基础地形,小水年2011年航道回淤量为 底沙输移引起的基础回淤量,即中水年航道底沙输移引起的航道回淤 量与基础回淤量的比值K1取值为1.75,大水年K1取值为2.30。
实施例二
如图8所示,本发明还提供了潮汐河段底沙输移引起的航道淤积 量计算系统,包括,获取模块,处理模块,计算模块;获取模块用于 获取待测断面位置数据,其中待测断面位置为浅滩区域上游深槽区域 输沙能力最强的断面位置及浅滩区域输沙能力最弱的断面位置;处理 模块用于对待测断面位置数据进行回归计算,得到最大流速数据计算 模块用于获取临界流速,基于临界流速,对最大流速数据进行计算, 得到底沙输移流速,通过底沙输移率公式对底沙输移流速进行计算, 得到底沙输移量,基于底沙输移量,得到航道淤积量。本发明上述模 块中所实现的功能与本发明所提供的方法相对应,所以此处不做过多赘述。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业 的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和 说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围 的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要 求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及 其等效物界定。
Claims (10)
1.潮汐河段底沙输移引起的航道淤积量计算方法,其特征在于,包括:
获取待测断面位置数据,其中待测断面位置为浅滩区域上游深槽区域输沙能力最强的断面位置及浅滩区域输沙能力最弱的断面位置;
对待测断面位置数据进行回归计算,得到最大流速数据;
获取临界流速,基于临界流速,对最大流速数据进行计算,得到底沙输移流速,通过底沙输移率公式对底沙输移流速进行计算,得到底沙输移量,基于底沙输移量,得到航道淤积量。
2.根据权利要求1所述的潮汐河段底沙输移引起的航道淤积量计算方法,其特征在于:
对待测断面位置数据进行回归计算的过程包括:
通过对待测断面位置数据进行多元回归分析,获取最大流速数据,
其中,所述待测断面位置数据包括涨潮参数及落潮参数,涨潮参数包括:断面位置涨潮最大流量、涨潮上游潮位站最低潮位、涨潮断面最低潮位及涨潮潮差;所述落潮参数包括:断面位置落潮最大流量、落潮上游潮位站最低潮位、落潮断面最低潮位和落潮潮差;所述最大流速数据包括涨潮最大流速数据及落潮最大流速数据。
3.根据权利要求1所述的潮汐河段底沙输移引起的航道淤积量计算方法,其特征在于:
得到底沙输移流速的过程包括:
获取第一流速,所述第一流速为底沙输移计算时间内的流速;
基于临界流速对第一流速进行判定;
当所述第一流速大于临界流速时,基于第一流速及临界流速,获取涨潮时间长度及落潮时间长度,基于涨潮时间长度及落潮时间长度,对最大流速数据进行计算,得到底沙输移流速;
否则所述底沙输移流速为零;
其中底沙输移流速包括涨潮底沙输移流速及落潮底沙输移流速。
4.根据权利要求1所述的潮汐河段底沙输移引起的航道淤积量计算方法,其特征在于:
通过底沙输移率公式对底沙输移流速进行计算之后包括:
获取实测资料数据,对实测资料数据通过单宽输沙率公式进行计算,获取单宽底沙输沙率;
基于单宽底沙输沙率,对底沙输移率公式进行修正,通过修正后的底沙输移公式对底沙输移流速进行计算,得到底沙输移量,其中,底沙输移量包括涨潮底沙输移量及落潮底沙输移量。
5.根据权利要求4所述的潮汐河段底沙输移引起的航道淤积量计算方法,其特征在于:
基于底沙输移量,得到航道淤积量的过程包括:
对涨潮底沙输移量及落潮底沙输移量进行差值计算,将所述差值计算结果作为航道淤积量;
同时进行浅滩区域输移类别判定,当所述差值计算为正数时,则浅滩区域输移类别为浅滩淤积,否则浅滩区域输移类别为浅滩冲刷。
6.潮汐河段底沙输移引起的航道淤积量计算系统,其特征在于:包括,
获取模块,处理模块,计算模块;
获取模块用于获取待测断面位置数据,其中待测断面位置为浅滩区域上游深槽区域输沙能力最强的断面位置及浅滩区域输沙能力最弱的断面位置;
处理模块用于对待测断面位置数据进行回归计算,得到最大流速数据
计算模块用于获取临界流速,基于临界流速,对最大流速数据进行计算,得到底沙输移流速,通过底沙输移率公式对底沙输移流速进行计算,得到底沙输移量,基于底沙输移量,得到航道淤积量。
7.根据权利要求6所述的潮汐河段底沙输移引起的航道淤积量计算系统,其特征在于:
所述处理模块包括回归模块;
所述回归模块用于通过对涨潮参数及落潮参数分别进行多元回归分析,获取最大流速数据,
其中所述待测断面位置数据包括涨潮参数及落潮参数,涨潮参数包括:断面位置涨潮最大流量、涨潮上游潮位站最低潮位、涨潮断面最低潮位及涨潮潮差;所述落潮参数包括:断面位置落潮最大流量、落潮上游潮位站最低潮位、落潮断面最低潮位和落潮潮差;其中最大流速数据包括涨潮最大流速数据及落潮最大流速数据。
8.根据权利要求6所述的潮汐河段底沙输移引起的航道淤积量计算系统,其特征在于:
所述计算模块包括流速获取模块及判定模块;
所述流速获取模块用于获取第一流速,所述第一流速为底沙输移计算时间内的流速;
所述判定模块用于基于临界流速对第一流速进行判定,当所述第一流速大于临界流速时,基于第一流速及临界流速,获取涨潮时间长度及落潮时间长度,基于涨潮时间长度及落潮时间长度,对最大流速数据进行计算,得到底沙输移流速,否则所述底沙输移流速为零。
9.根据权利要求6所述的潮汐河段底沙输移引起的航道淤积量计算系统,其特征在于:
所述计算模块还包括修正模块;
所述修正模块用于获取实测资料数据,对实测资料数据通过单宽输沙率公式进行计算,获取单宽底沙输沙率;基于单宽底沙输沙率,对底沙输移率公式进行修正,通过修正后的底沙输移公式对底沙输移流速进行计算,得到底沙输移量,其中,底沙输移量包括涨潮底沙输移量及落潮底沙输移量。
10.根据权利要求9所述的潮汐河段底沙输移引起的航道淤积量计算系统,其特征在于:
所述计算模块还包括淤积量模块;
所述淤积量模块用于对涨潮底沙输移量及落潮底沙输移量进行差值计算,将所述差值计算结果作为航道淤积量;
同时进行浅滩区域输移类别判定,当所述差值计算为正数时,则浅滩区域输移类别为浅滩淤积,否则浅滩区域输移类别为浅滩冲刷。
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