[发明专利]引流渠道挟沙力的计算方法、系统与装置

说明书

本发明提供一种引流渠道挟沙力的计算方法、系统与装置，所述方法包括：基于目标渠道中泥沙的实际粒径尺寸，选取相应的公用沉速计算公式，并基于此计算目标渠道对应的实际泥沙沉速；基于目标渠道的实测含沙量，选取相应的公用挟沙力计算公式，并基于目标渠道多个断面的断面实测含沙量，以及根据公用挟沙力计算公式获取的对应计算挟沙力，获取拟合变换公式；基于公用挟沙力计算公式和拟合变换公式，求解目标渠道对应的挟沙力估算公式，并基于挟沙力估算公式和实际泥沙沉速，计算目标渠道的实际挟沙力。本发明能够有效提高在引流渠道分析中的普遍适用性，从而提前预知渠道的冲淤状态，便于灌区调整输配水计划，保证渠道的正常输水能力。

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，更具体地，涉及一种引流渠道挟沙力的计算方法、系统与装置。

背景技术

渠道水流的挟沙力与实际含沙量对比，可以直观的判断渠道所处的冲刷或淤积状态。当挟沙力大于渠水实际含沙量时，渠道将会产生冲刷，反之，渠道将会产生淤积。渠道挟沙力的研究是水流挟沙力中较为特殊的一部分，早期对渠道挟沙力的研究是为了给渠道断面设计提供依据。

目前，在进行水流挟沙力的研究时，通常通过各不同河流各自所具备的实测资料以及室内水槽试验数据，建立各种相对应的挟沙力的经验或半经验半理论计算公式。例如，武汉大学根据黄河干流及渭河、伊洛河和无定河等支流的实测资料，建立黄河干支流水流挟沙力公式，黄河水流委员会综合人民胜利渠各级输水渠道水沙运行长期系统的观测资料、黄河下游其他灌区的补充资料、室内水槽试验和桑干河及长江等河流资料，建立的挟沙力公式。

但是，引流渠道与河流在结构和水沙特性等上均不完全相同，且不同的渠道有着不同的输水能力与水沙来源。实测结果显示，上述根据特定河流资料建立的挟沙力计算公式，对引流渠道的适用性较差，并不能普遍适用于引流渠道的挟沙力计算。

发明内容

为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明提供一种引流渠道挟沙力的计算方法、系统与装置，用以有效提高在引流渠道分析中的普遍适用性，从而提前预知渠道的冲淤状态，便于灌区调整输配水计划，保证渠道的正常输水能力。

第一方面，本发明提供一种引流渠道挟沙力的计算方法，包括：S1，基于目标渠道中泥沙的实际粒径尺寸，选取相应的公用沉速计算公式，并基于选取的所述公用沉速计算公式，计算所述目标渠道对应的实际泥沙沉速；S2，基于所述目标渠道的实测含沙量，选取相应的公用挟沙力计算公式，并基于所述目标渠道多个断面的断面实测含沙量，以及根据所述公用挟沙力计算公式获取的对应计算挟沙力，获取拟合变换公式；S3，基于所述公用挟沙力计算公式和所述拟合变换公式，求解所述目标渠道对应的挟沙力估算公式，并基于所述挟沙力估算公式和所述实际泥沙沉速，计算所述目标渠道的实际挟沙力。

进一步的，在所述S3的步骤之后，所述方法还包括：基于所述实际挟沙力和目标渠道所处的地理环境信息，归纳所述目标渠道对应的挟沙力变化规律，并基于所述挟沙力变化规律修正所述实际挟沙力。

其中，所述S1的步骤进一步包括：S11，基于所述实际粒径尺寸，对所述目标渠道水流中的泥沙粒径进行分组，并基于分组后的泥沙粒径，计算所述目标渠道的断面平均粒径；S12，基于所述断面平均粒径，选取相应的所述公用沉速计算公式，并基于相应的所述公用沉速计算公式，以及所述目标渠道的水流及泥沙特性信息，计算所述实际泥沙沉速。

进一步的，在所述S11和S12的步骤之间，所述方法还包括：利用所述地理环境信息以及当前季节信息，对所述断面平均粒径进行修正。

进一步的，在所述S12的步骤之后，所述方法还包括：利用所述目标渠道的泥沙形状信息和泥沙絮凝信息，对所述实际泥沙沉速进行修正。