[发明专利]一种瞬间溃坝坝址流量过程线的快速预测方法

说明书

本发明公开了一种瞬间溃坝坝址流量过程线的快速预测方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，首先计算出坝址最大流量Q_p，然后计算出矩形库区的平顶历时t_s或梯形库区的峰现时间t_p，步骤2，计算初始流量Q₀，步骤3，利用步骤1和步骤2计算出的结果，得到库区坝址流量过程线。解决了在资料缺乏情况下准确快速预测溃坝坝址流量过程的问题。

技术领域

本发明属于溃坝洪峰流量监控技术领域，涉及一种瞬间溃坝坝址流量过程线的快速预测方法。

背景技术

溃坝问题的核心部分是溃坝坝址的流量和水位变化过程、以及下游洪水的演进，坝址流量过程可作为下游洪水演进的上边界条件，决定下游洪水的演进时间、洪量大小等等。在实际中，如果能快速正确预测溃坝坝址的流量过程，对于进一步预测溃坝洪水、最大限度地减少洪灾损失等具有重要意义。现有溃坝坝址流量过程的预测方法一般采用非恒定流计算，资料要求全、技术要求高，很多根据模型试验总结的简化的经验公式缺乏理论推导，得到的结果误差较大。其他预测方法还有数值模拟方法，需要详细的地形资料和强大的计算机处理能力，较复杂且费时。因此，特别是在缺乏资料的情况下，如何准确快速的预测坝址流量成为一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种瞬间溃坝坝址流量过程线的快速预测方法，解决了资料缺乏情况下准确快速预测溃坝坝址流量过程的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种瞬间溃坝坝址流量过程线的快速预测方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，首先计算出坝址最大流量Q_p，然后计算出矩形库区的平顶历时t_s或梯形库区的峰现时间t_p，

步骤2，计算初始流量Q₀，

步骤3，利用步骤1和步骤2计算出的结果，得到库区坝址流量过程线。

本发明的特点还在于，

所述的步骤1具体为：

步骤1.1，计算坝址处最大溃坝出流量，

步骤1.2，计算矩形库区的平顶历时或梯形库区的峰现时间。

所述的步骤1.1具体为，

坝址处最大溃坝出流量，具体的计算公式为：

其中，m与断面形状有关，是河道断面形状指数，如矩形断面时，m＝1、断面为双曲线型时，m＝1.5；断面为三角形时，m＝2；

对于矩形河道则m＝1，分别代入库区的尺寸参数，A₀指坝址处的过水断面面积，A_m指库区上游端过水断面面积，A₀/A_m是库区断面比；k是一个系数，是库区断面比A₀/A_m的函数，取值见表1；系数坝址未溃决之前初始水深H₀对应之坝址处过水断面面积δ是河道断面系数，如为矩形断面，δ就等于断面宽度，则

所述的步骤1.2具体为，

对于矩形库区，计算平顶历时t_s，具体计算公式为：

对于梯形库区，计算峰现时间t_p，具体计算公式为：

所述的步骤2具体为，按照公式(5)计算初始流量Q₀，