[发明专利]一种预测堰塞体堆积方量与堰塞高程的方法

说明书

本发明公开了一种预测堰塞体堆积方量与堰塞高程的方法，采用建立中空虚拟堰塞体模型，通过不同模型的不同数据反演出函数曲线，采用简单操作方式，得到更加精确的堰塞体方量及高程，能够快速、有效的提高计算效率，同时本方案采用建立多个方量及高程不同的中空虚拟堰塞体模型，可以在需要修改中空虚拟堰塞体模型的堆积面时，能够快速修改单个中空虚拟堰塞体模型的堆积面即可完成调整，能够快速完成修改内容，提高工作效率。

技术领域

本发明涉及地质灾害防治技术领域，具体涉及一种预测堰塞体堆积方量与堰塞高程的方法。

背景技术

在地质灾害防治领域，堰塞体的堰塞高度直接影响到溃堰洪水流量，溃堰洪水流量直接关系到下游受灾情况。

现有技术中在预测堰塞体体积、形态以及计算堰塞高程中没有较好的方法，仅在计算堆积方量时可利用断面法进行堆积方量的计算。

断面法为根据精度要求，沿一定方向每隔一定距离(该距离根据精度要求选取，精度要求越高，距离越短)取一个断面，然后根据每个断面的堰塞体面积，计算相邻两个断面的平均面积再乘以相邻断面的距离，求得相邻两个断面的土方量，同理求所有断面的土方量后累计求和，即为所有的土方量，因此可利用断面法通过假定堰塞高程通过试算最终确定预测方量下的堰塞高程。

但采用断面法进行计算时，计算量大且不可重复，只能在一个试算堰塞高程下计算方量是否满足预测的堰塞体方量，因此在试算中需要不断调整试算堰塞高程，通过不同堰塞高程下量测剖面图中的堰塞体面积进行计算以满足预测的堰塞体方量，因此采用断面法进行计算时过程复杂、不确定性大、不可重复，且预测的堰塞体堆积形态务必简单才能通过计算距离和方向在剖面图中模拟出二维的堆积界线。

发明内容

本发明的目的在于提供一种预测堰塞体堆积方量与堰塞高程的方法，其旨在解决现有技术中计算复杂、计算量大且不可重复的技术问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种预测堰塞体堆积方量与堰塞高程的方法，包括以下步骤：

S1：建立中空虚拟堰塞体模型；

1)：建立坐标系：所述中空虚拟堰塞体模型以该河道的地形面为基点坐标，以所述中空虚拟堰塞体模型的高程为法线方向的Z坐标；

2)堆积形态建立：先获取已有的堰塞体的堆积的三维地形面或地形点，再根据堆积体上下游坡度，通过最高点至堆积面边界线的距离，计算出最低高程；

通过已建立的Z坐标，创建大于已有的堰塞体的堆积的三维地形面或地形点的堆积面；

3)设定约束条件：将创建的堆积面边界固定，以已有的堰塞体的堆积的三维地形面或地形点为约束，约束创建的堆积面；

并将创建的堆积面进行拆分成多个堆积点，然后利用DSI算法对创建的堆积面进行插值运算，将拆分后的多个堆积点与已有的堰塞体的堆积的三维地形面或地形点无限贴合，用于减少堆积面的误差值；

4)反演函数曲线建立：仅在Z坐标上移动堆积面位置，将堆积面移动至不同的地形面上，使堆积面与各个地形面形成体积、高度均不同的封闭空间，通过查询该封闭空间的体积得到堰塞体方量，通过查询堆积面高程得到堰塞高程，并将该多组数据保存；

根据这些数据反演出堰塞体方量与堰塞高程的函数曲线或根据函数曲线与堰塞体方量预测堰塞高程或根据函数曲线与堰塞高程预测堰塞体方量；

所述函数曲线用于推测当前河道预计所堆积的堰塞体方量及高程；

S2：根据当前河道的预测堰塞体的最大方量及高程计算堰塞湖库容、溃堰洪水以及堰塞体溃堰后下游受灾害情况、综合经济、施工方式等，并根据计算结果判断是否对堰塞体进行工程处理，若需要处理，即对该河道进行提前治理；若不需要处理，即记录该数据并对河道持续跟进。