[发明专利]用于涌潮流速垂向分布计算的专用组件

权利要求书

1.用于涌潮流速垂向分布计算的专用组件，其特征在于：包括，

至少一计算机，用于实现涌潮流速垂向分布的计算；

所述计算机连接水文采集装置，所述计算机能对水文采集装置采集的水文数据，通过计算机中存储的涌潮流速垂向分布计算模型计算波状涌潮或漩滚涌潮的涌潮流速垂向分布，结合实验及现场观测的流速点位分布，将计算出的涌潮流速垂向分布作图，输出数据文件；

所述水文采集装置包括：水位仪、三维声学多普勒流速仪、回声测深仪；

所述计算机与所述水文采集装置之间的连接方式包括缆线连接或无线电连接或光耦合连接；

涌潮流速垂向分布计算模型，包括如下步骤：

步骤一，获取某一涌潮的潮前水深h、潮前流速v、涌潮高度H、离河底距离为Z₁处的涌潮流速V₁；

步骤二，判定涌潮类型，通过涌潮Froude数判定该涌潮是波状涌潮还是漩滚涌潮，具体方法如下：

a、计算涌潮的Froude数，即式(1)，

式中，U为涌潮传播速度，v为潮前流速，h为潮前水深，H为涌潮高度；

b、根据公式(1)计算得到的涌潮Froude数，如果Fr1.7，则判断该涌潮为波状涌潮，如果Fr≥1.7，则判断该涌潮为漩滚涌潮；

步骤三，当判定为波状涌潮时，计算涌潮流速垂向分布，具体方法如下：

a、根据已测得的离河底距离为Z₁处的涌潮流速V₁计算垂向最大流速V_max，采用的是式(3)，

b、根据公式(3)得到垂向最大流速V_max，计算离河底任一距离Z处的涌潮流速V，采用的是式(4)，其中Z≤h+H；

步骤四，当判定为漩滚涌潮时，计算涌潮流速垂向分布，具体方法如下：

a、由已知的离河底距离Z₁，计算该处的相对位置Z'₁，即式(5)，

b、根据上述公式(5)得到相对位置Z’₁及涌潮流速V₁，计算垂向最大流速V_max，如果Z’₁≤0.6，则采用的是式(6)，

如果Z’₁0.6，则采用的是式(7)，

c、根据式(6)或式(7)得到垂向最大流速V_max，计算离河底任一距离Z处的涌潮流速V，采用的是式(8)，其中Z≤h+H；

2.根据权利要求1所述用于涌潮流速垂向分布计算的专用组件，其特征在于：所述水文数据包括：潮前水深、潮前流速、涌潮高度、离河底某一距离处的涌潮流速。