[发明专利]渠道非恒定流计算方法及装置

权利要求书

1.一种渠道非恒定流计算方法，其特征在于，所述方法包括：

获取目标渠道的渠道内的水位高度、渠道横断面的底宽，以及所述渠道横断面的坡度夹角；

对所述目标渠道的渠道内的水位高度、渠道横断面的底宽，以及渠道横断面的坡度夹角进行优化，得到优化后的所述目标渠道的渠道内的水位高度、渠道横断面的底宽，以及渠道横断面的坡度夹角；

根据优化后的所述目标渠道的渠道内的水位高度、渠道横断面的底宽，以及渠道横断面的坡度夹角，计算所述目标渠道的非恒定流，

其中，所述渠道非恒定流公式为：

其中，所述h为所述目标渠道的渠道内的水深，所述α为渠道形状几何参数的第一函数，所述u为所述目标渠道中水的流速，所述β为渠道形状几何参数的第二函数，所述S为渠道形状几何参数的第三函数，所述sign为符号函数，所述n为所述目标渠道的渠道糙率系数，ζ为所述目标渠道的渠道内的水位高度，所述W为所述目标渠道的渠道横断面的底宽，所述θ为所述目标渠道的渠道横断面的坡度夹角，所述b为所述目标渠道的渠底相对高程。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述目标渠道的渠道内的水位高度、渠道横断面的底宽，以及渠道横断面的坡度夹角进行优化，得到优化后的所述目标渠道的渠道内的水位高度、渠道横断面的底宽，以及渠道横断面的坡度夹角，包括：

利用遗传算法对所述目标渠道的渠道内的水位高度、渠道横断面的底宽，以及渠道横断面的坡度夹角进行优化，得到优化后的所述目标渠道的渠道内的水位高度、渠道横断面的底宽。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标渠道的非恒定流为所述目标渠道的渠道内的水深和流量过程信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算所述渠道的非恒定流，包括：

通过基于算子分裂的特征线法及有限差分法求解所述渠道非恒定流公式，得到所述目标渠道的渠道内的水深及流量过程信息。

5.一种渠道非恒定流计算装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取目标渠道的渠道内的水位高度、渠道横断面的底宽，以及所述渠道横断面的坡度夹角；

优化模块，用于对所述目标渠道的渠道内的水位高度、渠道横断面的底宽，以及渠道横断面的坡度夹角进行优化，得到优化后的所述目标渠道的渠道内的水位高度、渠道横断面的底宽，以及渠道横断面的坡度夹角；

计算模块，用于根据优化后的所述目标渠道的渠道内的水位高度、渠道横断面的底宽，以及渠道横断面的坡度夹角，计算所述目标渠道的非恒定流，其中，所述渠道非恒定流公式为：

其中，所述h为所述目标渠道的渠道内的水深，所述α为渠道形状几何参数的第一函数，所述u为所述目标渠道中水的流速，所述β为渠道形状几何参数的第二函数，所述S为渠道形状几何参数的第三函数，所述sign为符号函数，所述n为所述目标渠道的渠道糙率系数，ζ为所述目标渠道的渠道内的水位高度，所述W为所述目标渠道的渠道横断面的底宽，所述θ为所述目标渠道的渠道横断面的坡度夹角，所述b为所述目标渠道的渠底相对高程。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述优化模块，还用于：

利用遗传算法对所述目标渠道的渠道内的水位高度、渠道横断面的底宽，以及渠道横断面的坡度夹角进行优化，得到优化后的所述目标渠道的渠道内的水位高度、渠道横断面的底宽。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述目标渠道的非恒定流为所述目标渠道的渠道内的水深和流量过程信息。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述计算模块，还包括：

求解单元，用于通过基于算子分裂的特征线法及有限差分法求解所述渠道非恒定流公式，得到所述目标渠道的渠道内的水深及流量过程信息。