[发明专利]侵蚀基面下降后复式河道河床下切突变响应临界条件预测方法

权利要求书

1.一种侵蚀基面下降后复式河道河床下切突变响应临界条件预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1确定复式河道主槽流量Q_mco；

S2确定侵蚀基面下降后复式河道河床突变响应的临界主槽流量Q_mcc；

S3确定侵蚀基面下降后复式河道突变响应的临界主槽水深H_c、临界主槽宽度b_c；

S4依据临界主槽水深H_c、临界主槽宽度b_c，按照以下公式确定临界主槽深度h_c：

式中，Q_fpc为临界滩地流量，S_fp为滩地坡度，f_fp为滩地阻力系数；B为复式河道总宽度；n_fp为滩地的粗糙系数；

S5以临界主槽深度h_c与主槽深度h₀之差作为临界侵蚀面基面下降高度Δh_bc；

所述临界主槽流量Q_mcc和临界侵蚀面基面下降高度Δh_bc作为复式河道河床下切突变响应临界条件。

2.根据权利要求1所述的侵蚀基面下降后复式河道河床下切突变响应临界条件预测方法，其特征在于，步骤S1中，Q_mco根据以下公式计算得到：

式中，b为主槽宽度，H₀为主槽水深，f_mc＝8gn_mc²/R_mc^1/3为主槽阻力系数，n_mc为主槽的粗糙系数，R_mc为主槽的水力半径，S_mc为主槽坡度，g为当地重力加速度。

3.根据权利要求1或2所述的侵蚀基面下降后复式河道河床下切突变响应临界条件预测方法，其特征在于，步骤S2中，有复式河道突变响应的临界主槽流量Q_mcc计算公式如下：

式中，j为经验参数；d₀为侵蚀基面下降前河床表层中值粒径；d_max为床沙中颗粒最大粒径。

4.根据权利要求1所述的侵蚀基面下降后复式河道河床下切突变响应临界条件预测方法，其特征在于，步骤S3中，

根据以下公式计算复式河道河床突变响应的临界主槽宽度b_c：

式中，U为主槽断面平均流速；k_s为等效糙率；

根据以下公式计算复式河道河床突变响应的临界主槽水深H_c：

5.根据权利要求1所述的侵蚀基面下降后复式河道河床下切突变响应临界条件预测方法，其特征在于，步骤S5中，复式河道河床突变响应的临界侵蚀基面下降高度Δh_bc：

Δh_bc＝h_c-h₀ (6)。

6.根据权利要求1所述的侵蚀基面下降后复式河道河床下切突变响应临界条件预测方法，其特征在于，还包括：

S6按照以下公式获取临界滩槽流量比：

式中，Q_fpc为临界滩地流量，Q_c为复式河道水流完全归槽时恰好发生突变响应的总流量；j为经验参数；

S7按照以下公式获取临界侵蚀基面下降高度和临界滩地水深比值：

式中，H_fpc为临界状态下的滩地水深，H_fpc＝H_c-h_c；H_fp0为滩地水深；

以临界滩槽流量比以及临界侵蚀基面下降高度和临界滩地水深比值作为复式河道河床下切突变响应临界条件。