[发明专利]基于动量修正系数的准二维数学模型滩槽断面划分方法

权利要求书

1.基于动量修正系数的准二维数学模型滩槽断面划分方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，从河道断面的最左侧开始向河道断面的右侧布置测点，测点起点距依次标记为D_j，相应的高程为Z_j，j＝1,2,…,J；

步骤2，测量河道床沙平均粒径，根据床沙平均粒径计算河床糙率；

步骤3，设定河道断面的最高水位和最低水位，分别记为L_max、L_min，令记录每个水位数据L_i；

步骤4，根据步骤1的河道断面，在水位数据L_i下，计算河道断面上各测点的垂线平均流速u_ij，将各垂线平均流速通过横向积分的方式求解，得到水位数据L_i下的断面平均流速v_i；

步骤5，对于水位数据L₁到L₂₀₀，计算并记录每个水位数据L_i对应的动量修正系数β_i；

步骤6，水位数据由低至高，计算相邻两个水位数据对应的动量修正系数的差值Δβ，当连续出现m个Δβ＞0且m≥2时，归为一组，统计每一组中m个Δβ的累加结果，并将累加结果依次记为Δβ₁、Δβ₂、…、Δβ_k，k＝1,2,…，同时记录每一组中动量修正系数的差值对应的第一个水位和最后一个水位，记为(L_k1,L_k2)；

步骤7，设定河漫滩引起的河道动量修正系数的最小变幅为η，当Δβ_k＞η时，认为Δβ_k对应的水位(L_k1,L_k2)处出现河漫滩，河漫滩的高程范围为(L_k1,L_k2)；

步骤8，根据步骤7得到的河漫滩的高程范围，结合河道断面地形，得到该河漫滩的宽度。

2.根据权利要求1所述基于动量修正系数的准二维数学模型滩槽断面划分方法，其特征在于，步骤2所述河床糙率的计算公式为：

其中，n为河床糙率，d_m为河道床沙的平均粒径。

3.根据权利要求1所述基于动量修正系数的准二维数学模型滩槽断面划分方法，其特征在于，步骤3所述最低水位L_min＝Z_min+0.06，最高水位L_max＝Z_max+0.06，Z_min、Z_max分别为河道断面所有测点对应的高程中的最低高程、最高高程。

4.根据权利要求1所述基于动量修正系数的准二维数学模型滩槽断面划分方法，其特征在于，步骤4所述各测点的垂线平均流速的计算公式为：

其中，u_ij为水位数据L_i下测点的垂线平均流速，n为河床糙率，h_ij为水位数据L_i下测点的水深，j表示河道断面第j个测点，S为河床比降，S＝0.0005。

5.根据权利要求1所述基于动量修正系数的准二维数学模型滩槽断面划分方法，其特征在于，步骤4所述动量修正系数β_i的计算公式为：

其中，J为河道断面测点数，u_ij为水位数据L_i下测点的垂线平均流速，h_ij为水位数据L_i下测点的水深，D_j+1、D_j分别为第j+1、j个测点起点距，v_i为水位数据L_i下的断面平均流速，A_i为断面过水面积，Q_i为水位数据L_i下的断面流量，

6.根据权利要求1所述基于动量修正系数的准二维数学模型滩槽断面划分方法，其特征在于，步骤7所述河漫滩引起的河道动量修正系数的最小变幅η取值为0.02。