[发明专利]一种基于流速数据提取河道立面环流的方法

权利要求书

1.一种基于流速数据提取河道立面环流的方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

步骤1：准备基础流场数据，主要包括野外观测数据、数值计算结果数据两种类型；

步骤2：使用一系列垂线代表一个目标立面，将每条垂线沿水深进行等分，并在等分点处进行流速插值，获得流速垂线分布数据组；

步骤3：对于目标立面中的一条垂线，基于流速垂线分布数据组，搜索穿过该垂线的关键立面，并获得关键立面中环流的水平流速分量；

步骤4：对于目标立面内的一条垂线，将其关键立面中环流的水平流速分量转换成为目标立面中环流的水平流速分量；

步骤5：对于目标立面内的一条垂线，构造与环流的水平流速分量相对应的环流的垂向流速分量，完成该垂线的环流流速矢量的构造；

步骤6：重复步骤3～5，构造目标立面内所有代表性垂线的环流的流速矢量，将它们组合起来，定量构造该目标立面内的环流；

步骤7：将所构造出的立面环流的流场数据存于硬盘上，并显示在电脑屏幕上对用户进行反馈。

2.根据权利要求1所述的一种基于流速数据提取河道立面环流的方法，其特征在于，所述步骤2中，使用一系列垂线代表一个目标立面并获得流速垂线分布数据组，包括如下步骤：

步骤21：对于一个目标立面，它在水平面上投影的断面线使用AB表示，在平面上将AB等分为N-1段，使用P₁、P₂、…、P_N表示等分点，每一个等分点均代表目标立面中的一条垂线，即得到目标立面的N条代表性垂线；

步骤22：将每条垂线沿水深进行等分，对于垂线l，将其沿水深等分为nv份，可得到nv+1个等分点，使用k＝0，1，…，nv标识；

步骤23：基于野外观测资料或数值模拟结果，在垂线P_l的不同高度处，采用插值或赋值的方法获得水平x、y方向上的流速分量v_x,l,k、v_y,l,k；

步骤24：使用v_x,l,k，k＝0，1，…，nv，构成水平x方向上流速的垂线分布；使用v_y,l,k，k＝0，1，…，nv，构成水平y方向上流速的垂线分布；

所述流速垂线分布数据组，是指水平x、y方向上的流速分量沿垂线水深的分布，可描述垂线各个高度处的水平流速的大小与方向。