[发明专利]一种内河航道最大稳定航深的计算方法

权利要求书

1.一种内河航道最大稳定航深的计算方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、选取研究河段的优良河段断面，量取不同特征流量下的各优良河段断面的过水面积S、河宽B、最大水深H_m；

S2、根据过水面积S、河宽B确定不同特征流量下的河相系数α以及河相指数β，分别建立流量Q与河相关系参数α和β的函数；

S3、根据最大水深H_m计算不同特征流量下的断面形状系数k，分别建立流量Q与断面形状系数k和河宽B的函数；

S4、根据最大稳定航深计算公式计算最大稳定航深h_max，其中n为河道的糙率、J为比降，H为平均水深，η为水深修正系数，b为设计航宽。

2.根据权利要求1所述的内河航道最大稳定航深的计算方法，其特征在于：所述步骤S3包括：分别将每个特征流量下所有优良河段断面的断面形状系数k进行累计平均获得累计平均断面形状系数分别将每个特征流量下所有优良河段断面的河宽B进行累计平均获得累计平均河宽建立流量Q与累计平均断面形状系数和累计平均河宽的函数。

3.根据权利要求2所述的内河航道最大稳定航深的计算方法，其特征在于：所述步骤S3中，建立流量Q与累计平均断面形状系数和累计平均河宽的函数包括：分别以累计平均河宽累计平均断面形状系数为纵坐标，以流量Q为横坐标，绘制坐标点绘制和曲线，并对两曲线进行拟合。

4.根据权利要求3所述的内河航道最大稳定航深的计算方法，其特征在于：所述步骤S3中，流量Q与累计平均断面形状系数存在幂函数关系，流量Q与累计平均河宽存在对数函数关系。

5.根据权利要求1至4任一项所述的内河航道最大稳定航深的计算方法，其特征在于：所述步骤S4中，根据流量Q与断面形状系数k和河宽B的函数计算断面形状系数k和河宽B，利用计算水深修正系数η，根据流量Q与河相关系参数α和β的函数计算河相系数α以及河相指数β，根据给定的流量Q和设计航宽b计算最大稳定航深h_max。

6.根据权利要求1至4任一项所述的内河航道最大稳定航深的计算方法，其特征在于：所述步骤S4包括：所述研究河段包括分汊河段和非分汊河段，分别计算分汊河段最大稳定航深h′和非分汊河段的最大稳定航深h″，取两者中的较小值作为研究河段的最大稳定航深。

7.根据权利要求6所述的内河航道最大稳定航深的计算方法，其特征在于：所述步骤S4中，计算分汊河段最大稳定航深h′包括：在全部优良河段断面中，选取存在分汊河段的水道进行稳定航深分析计算，假设分汊河段各汊道同优良河段有相同的河相关系参数α、β以及水深修正系数η，且分汊河段的糙率n、比降J、流量Q在整治工程实施前后均未发生变化，最大稳定航深计算公式中引入分流比λ，得到存在分汊河段优良断面水道的最大稳定航深计算公式

8.根据权利要求1至4任一项所述的内河航道最大稳定航深的计算方法，其特征在于：所述步骤S1包括：叠加各水道不同年份枯水期地形，绘制各水道多年的横断面图，以水道为单位按照一定间隔对每一水道横断面进行截取，将不同年份各个水道的横断面对比后选取断面形态基本稳定或面积变幅在±5％以内的断面作为优良河段断面，选取最新测次的一次枯水期地形作为最大稳定航深计算的基准地形。

9.根据权利要求2至4任一项所述的内河航道最大稳定航深的计算方法，其特征在于：所述步骤S2包括：分别以河相系数α、河相指数β为纵坐标，以流量Q为横坐标，绘制坐标点(Q、α)、(Q、β)，绘制Q～α和Q～β曲线，并对两曲线进行拟合。

10.根据权利要求9所述的内河航道最大稳定航深的计算方法，其特征在于：所述步骤S2中，流量Q与河相系数α存在幂函数关系，流量Q与河相指数β存在对数函数关系。