[发明专利]支流尾闾河段造床流量的确定方法

说明书

本发明提供一种兼顾干、支流水文因素的支流尾闾河段造床流量确定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1.支流河道来水来沙稳定状态判别以及输沙率指数确定；步骤2.河段进口水文站流量间隔划分与出口水文站水位间隔划分；步骤3.支流尾闾河段内比降关系曲线确定；步骤4.在进口流量～出口水位坐标平面内绘制造床强度，采用图解法求解造床流量。

技术领域

本发明属于水利水运工程技术领域，具体涉及一种支流尾闾河段造床流量的确定方法。

技术背景

造床流量是指对冲积河床塑造作用与多年流量过程综合造床作用相当的某一流量级，是河床演变分析、河道治理规划及整治工程设计等领域中广为运用的重要参量，该参量确定的合理与否，将直接影响河道整治的成本、效果甚至成败。

对于一般单一冲积河道，河道形态主要受上游来水来沙过程影响，造床流量可结合河段进口水沙资料由“马卡维耶夫法”等成熟方法计算得到。

在干支流交汇口附近的支流尾闾河段，河道形态同时受到支流来水来沙和干流水位顶托作用的影响，两方面因素具有随机性，相互之间又有一定独立性，使得常规计算方法无法应用。这种情况下，以往工程实践中多采用平滩流量法等间接方法，用与边滩高程齐平的水位倒推出代表性流量作为造床流量。上述间接方法增加了边滩地形、沿程水位等资料需求量，经验性强且可操作性差。尤其是在干流修建水库后，干流水位调整使得支流尾闾河段的侵蚀基准面发生变化，边滩高程也将随之发生相应调整，依靠间接经验方法难以对新情况下的造床流量进行定量计算，无法满足河道整治规划与工程设计的需求。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的是针对支流尾闾河段造床作用同时受到支流来水来沙和干流水位过程影响的特点，提供一种兼顾干、支流水文因素的支流尾闾河段造床流量确定方法。

本发明为了实现上述目的，采用了以下方案：

本发明提供一种支流尾闾河段造床流量的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1.支流河道来水来沙稳定状态判别以及输沙率指数确定，包括：

步骤1.1取不受干流顶托影响的尾闾河段进口水文站M年(M>10)长系列日均流量Q、输沙率Q_S观测资料，判定来水来沙状态是否稳定，若多年来水来沙较为稳定，说明水沙系列具有一致性，否则，本方法应用的前提不成立；

步骤1.2在步骤1.1判定来水来沙状态稳定的情况下，读取Q_S＝aQ^m关系式中的输沙率指数m值；

步骤2.河段进口水文站流量间隔划分与出口水文站水位间隔划分，包括：

步骤2.1针对河段进口水文站，取该站M年长系列日均流量资料Q，将所有流量数据采用对数等间隔按从大到小划分为N₁(20≤N₁≤30)个等级区间，每个区间内保证有流量数据，计算每个等级区间的前后两个分隔点平均值作为该等级区间内代表流量值

步骤2.2针对河段出口水文站或汇合口附近干流水位站取M年长系列日均水位资料Z，将所有流量数据采用算数等间隔按从大到小划分为N₂(10≤N₂≤25)个等级区间，每个等级区间内保证有水位数据，计算每个等级区间的前后两个分隔点平均值作为该等级区间内代表水位值

步骤3.支流尾闾河段内比降关系曲线确定，包括：

步骤3.1取M年内河段进口、出口两水文站日均水位数据，以两站每日日均水位数据计算河段内日均落差，并除以河段长度换算成河段内日均比降J；

步骤3.2根据每日相应的进口日均流量Q、出口日均水位Z以及河段内日均比降J的M年长系列资料，绘制J～(Q,Z)关系曲线，得到相应于所有水位区间的N₂个J～Q关系曲线；