[发明专利]一种冲积性河道冲淤模拟方法及系统

权利要求书

1.一种冲积性河道冲淤模拟方法，其特征在于，包括：

输入预设时间段；

输入目标文件，且所述目标文件包括：模型设置文件以及来水来沙文件；

基于所述目标文件，确定河道进入河道床面泥沙沉降和泥沙上扬情况，并计算得到河道冲淤量；

基于所述目标文件，获取所述预设时间段对应的初始时刻的平滩流量，根据所述河道冲淤量、平滩流量以及河道冲淤量与平滩流量之间的变化关系，计算预设时间段内目标时刻的平滩流量；

判断所述目标时刻是否为预设时间段对应的末尾时刻，若是，计算结束；

否则，重新计算河道冲淤量，直到所述目标时刻为预设时间段对应的末尾时刻，输出计算结果；

其中，基于所述目标文件，确定河道进入河道床面泥沙沉降和泥沙上扬情况，其包括：

基于如下公式(1)、(2)、(3)、(4)，计算河道床面泥沙的上扬沙量和沉降沙量；

ΔW_s＝f(S)-f(S_*) (2)

f(S)＝ηW_S (4)

其中，γ′为泥沙干容重；A表示断面过水面积；t表示时间；B表示河宽；M为将悬移质泥沙分为M组；ω_k表示第k组泥沙颗粒的沉速；S_*k表示第k组泥沙挟沙力；S_k为第k组泥沙的含沙量；α表示恢复饱和系数；ΔW_s为河道冲淤量；f(S_*)为反映水流作用下，河道床面泥沙的上扬沙量；为上一时段河道泥沙冲淤量；为计算时段与河道进口流量有关的函数；f(S)为反映在重力的作用下，水流中进入河道泥沙的沉降沙量；W_s为上游来沙量，η为沉积比例，经过率定黄河下游河道沉积比例η在0.35～0.38之间；

其中，所述来水来沙文件包括：进入河道的日流量和日输沙率。

2.如权利要求1所述的冲积性河道冲淤模拟方法，其特征在于，基于所述目标文件，确定河道进入河道床面泥沙沉降和泥沙上扬情况，并计算得到河道冲淤量之后，还包括：

获取与所述目标文件对应的河道在不同时间点的河道边缘块信息；

对每个河道边缘块进行监测，建立所述预设时间段内的对应所述河道边缘块的阶梯坡度的变化信息；

基于所述河道边缘块信息以及变化信息，建立河道边缘坡度变化模型，同时，建立阶梯坡度的变化信息与河道边缘块信息在每个时间点的参数一一对应关系；

根据所述参数对应关系，确定当前时间点与上一时间点以及下一时间点之间的参数变化情况，输入到所述河道边缘坡度变化模型中，预估当前时间点对应的第一坡度以及下一时间点对应的第二坡度，同时，确定所述第一坡度与第二坡度之间的第一坡度变化量；

当所述第一坡度变化量与当前时间点到下一时间点监测出的第二坡度变化量一致，保持当前河道边缘坡度变化模型不变；

否则，获取所述第一坡度变化量与所述第二坡度变化量之间的变化差异参数，并基于所述变化差异参数建立差异矩阵；

通过所述差异矩阵对当前河道边缘坡度变化模型进行修正处理，直到修正后的河道边缘坡度变化模型确定的坡度变化量与监测的坡度变化量一致；

基于合格的河道边缘坡度变化模型以及结合不同时间点的河道边缘块附着的泥沙量以及河道边缘块在不同时间点的平均水流速度，确定所述泥沙量对对应河道边缘块的坡度的影响权重；

根据所述影响权重，对对应河道边缘块的当前冲淤量进行修正，并根据所有河道边缘块的修正结果，对所述河道冲淤量进行修正。