详情

原文传递山区河流复式滩地利用范围及防洪安全位置的水力学确定方法

专利名称：	山区河流复式滩地利用范围及防洪安全位置的水力学确定方法
摘要：	本发明提供了一种山区河流复式滩地利用范围及防洪安全位置的水力学确定方法，步骤如下：(1)在不同的左滩地有效过水宽度和右滩地有效过水宽度的条件下，计算当相对水位取不同值时对应的流量，绘制典型断面的水位‑流量关系图；(2)根据目标河段的设计流量和设计防洪相对水位，结合水位‑流量关系图计算复式滩地最大可利用宽度；(3)在确定左滩地的实际利用宽度和右滩地的实际利用宽度后，计算当相对水位取不同值时对应的流量，绘制水位‑流量关系曲线，结合目标河段的设计流量和设计防洪相对水位确定防洪安全相对水位，位于防洪安全相对水位以上的位置即为防洪安全位置。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	四川大学
发明人：	王协康;刘兴年;黄尔;闫旭峰;高吉惠;许泽星
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-04T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-10T00:00:00+0800
申请号：	CN201910161058.7
公开号：	CN109736259A
代理机构：	成都虹盛汇泉专利代理有限公司
代理人：	周敏
分类号：	E02B3/02(2006.01);E;E02;E02B;E02B3
申请人地址：	610065 四川省成都市武侯区一环路南一段24号
主权项：	1.山区河流复式滩地利用范围及防洪安全位置的水力学确定方法，其特征在于包括以下步骤： (1)绘制典型断面的水位-流量关系图从山区河流中选出需要确定滩地利用范围的河段作为目标河段，从目标河段中选取典型断面，绘制典型断面的水位-流量关系图；典型断面的水位-流量关系图绘制方法如下： ①将典型断面上的主槽、左滩地和右滩地的过水面形状均近似为矩形，测量主槽宽度并记作B2，测量左滩地总宽度并记作Bt1，测量右滩地总宽度并记作Bt3；假设左滩地有效过水宽度为B1、右滩地有效过水宽度为B3，那么当典型断面的相对水位为Z时，相对水位是指自由水面相对于主槽底床的高程，结合左滩地、右滩地与主槽底床的相对高度，或者结合左滩地、右滩地与主槽底床的相对高度和泥沙淤积厚度，确定左滩地水深h1，主槽水深h2，右滩地水深h3，左滩地的过水面积A1，主槽的过水面积A2以及右滩地的过水面积A3；在不同的左滩地有效过水宽度和右滩地有效过水宽度的条件下，根据式(1)计算当相对水位取不同值时对应的流量，将对应的流量与相对水位表示为点(Q,Z)，式(1)中，Q为流量，n1,n2,n3分别为左滩地、主槽和右滩地的曼宁糙率系数，i1,0,i2,0,i3,0分别为左滩地、主槽和右滩地的河床比降； ②以流量为x轴、以相对水位为y轴，以点(0,0)为坐标原点构建平面直角坐标系，将步骤①计算得到的所有点(Q,Z)标记于平面直角坐标系，然后将在同一左滩地有效过水宽度和右滩地有效过水宽度条件下计算得到的所有点(Q,Z)用同一曲线光滑连接，得到包含若干条水位-流量关系曲线的水位-流量关系图； (2)计算复式滩地最大可利用宽度根据水文资料确定目标河段的设计流量Qd和设计防洪相对水位Zd，在水位-流量关系图中，作出直线y＝Zd和直线x＝Qd，从各水位-流量关系曲线与直线x＝Qd的交点中，选择与点(Qd,Zd)最接近且位于直线y＝Zd下方的点作为临界点，将包括该临界点的水位-流量关系曲线记作临界曲线，将该临界曲线所对应的左滩地有效过水宽度和右滩地有效过水宽度分别记作Bg1,Bg3，根据式(2)～(3)计算目标河段左滩地最大可利用宽度和右滩地最大可利用宽度， Bmax1＝Bt1-Bg1 (2) Bmax3＝Bt3-Bg3 (3) 式(2)～(3)中，Bmax1为目标河段左滩地最大可利用宽度，Bmax3为目标河段右滩地最大可利用宽度，Bt1为左滩地总宽度，Bt3为右滩地总宽度，Bg1为临界曲线所对应的左滩地有效过水宽度，Bg3为临界曲线所对应的右滩地有效过水宽度；在对目标河段的复式滩地进行利用时，在左滩地中从[0,Bmax1]区间选择任意宽度进行利用，在右滩地中从[0,Bmax3]区间选择任意宽度进行利用； (3)确定防洪安全位置 ①假设左滩地的实际利用宽度为b1，0≤b1≤Bmax1，右滩地的实际利用宽度为b3，0≤b3≤Bmax3，绘制左滩地的实际利用宽度为b1、右滩地的实际利用宽度为b3时的水位-流量关系曲线：根据式(1)计算当相对水位取不同值时对应的流量，计算时，式(1)中的B1＝Bt1-b1，B3＝Bt3-b3，将对应的流量与相对水位表示为点(Q,Z)， ②以流量为x轴、以相对水位为y轴，以点(0,0)为坐标原点构建平面直角坐标系，将步骤①计算得到的所有点(Q,Z)标记于平面直角坐标系，然后将所有点(Q,Z)用同一曲线光滑连接，得到水位-流量关系曲线； ③在水位-流量关系图中，作出直线x＝Qd，直线x＝Qd与水位-流量关系曲线的交点的纵坐标值即为防洪安全相对水位，位于防洪安全相对水位以上的位置即为防洪安全位置，在目标河段的复式滩地的河岸上修建建筑物时，建筑物的地基应处于防洪安全位置。
所属类别：	发明专利