[发明专利]一种多沙河流干支流水沙全交互模拟方法及系统

权利要求书

1.一种河床高程变化的确定方法，其特征在于，所述确定方法包括：

根据河流干支交汇区支流的水流流态、干流流量、干流含沙量以及水位变化，确定干支流交汇模式，所述干支流交汇模式为沿程入汇模式、分层倒灌模式、侧向驱动模式或蓄泄吐纳模式；

根据河流干支交汇区的水力要素及所述干支流交汇模式确定交汇区河床断面冲淤变化面积；

根据所述冲淤变化面积确定河床高程变化，

当所述干支流交汇模式为侧向驱动模式时，所述根据河流干支交汇区的水力要素及所述干支流交汇模式确定交汇区河床断面冲淤变化面积，具体包括：

根据公式：G＝0.0235f(θ)U_mB₀H(S_m-S_r*)P，确定侧向驱动模式下支流的淤积量，其中，G表示侧向驱动模式下支流的淤积量，f(θ)表示干支流交角影响函数，θ表示干支流交角，U_m表示干流流速，B₀表示口门宽度，H表示口门水深，S_m表示干流含沙量，P表示小于分界粒径的泥沙百分比，S_r*表示侧向驱动水流的饱和挟沙力；

根据支流水位及干支流交汇处的水位确定侧向驱动淤积区域的长度；

根据公式：，确定侧向驱动淤积区域内，各侧向驱动淤积断面增加的面积，其中，ΔA表示断面增加的面积，L表示侧向驱动淤积区域的长度，ρ表示水的容重，l_i表示侧向驱动淤积断面距干支流交汇处的距离，l_i≤L。

2.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，当所述干支流交汇模式为侧向驱动模式时，所述侧向驱动模式的支流流量小于侧向驱动流量阈值，干流水位高于或者等于支流水位，且干流含沙量大于10kg/m³。

3.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述根据所述冲淤变化面积确定河床高程变化，具体包括：

根据公式：，确定干支交汇区第i个子断面的河床高程变化，其中，Δz_bi表示第i个子断面的河床高程变化；A_全为全断面过流面积；h_i为第i个子断面的水深，1≤i≤N，N表示干支交汇区全断面包括的子断面的数量。

4.一种根据权利要求1所述的一种河床高程变化的确定方法的确定系统，其特征在于，所述确定系统包括：

交汇模式确定模块，用于根据河流干支交汇区支流的水流流态、干流流量、干流含沙量以及水位变化，确定干支流交汇模式，所述干支流交汇模式为沿程入汇模式、分层倒灌模式、侧向驱动模式或蓄泄吐纳模式；

变化面积确定模块，用于根据河流干支交汇区的水力要素及所述干支流交汇模式确定交汇区河床断面冲淤变化面积；

河床高程变化确定模块，用于根据所述冲淤变化面积确定河床高程变化。