[发明专利]一种基于流域梯田空间格局的坝地淤积比降计算方法

权利要求书

1.一种基于流域梯田空间格局的坝地淤积比降计算方法，其特征在于，该方法首先构建流域中梯田三维空间布设模拟坐标体系，即：以流域出口断面最低点为原点O，水流方向的右螺旋90度为x轴方向，水流运动反方向为y轴方向，原点O垂直方向为z轴方向建立三维空间坐标系，与其相对应的三个梯田空间分布参数分别为：梯田相对水平距离L、布设面积占比A和布设高度，然后采用下式(1)所示的基于流域中梯田的三维空间布设坝地淤积比降计算表达式进行计算：

J_DB＝K_TS·W·S  (1)

式中，W为流域基础特征因子，S为降雨水沙特征因子，K_TS为流域中梯田三维空间布设综合系数；其中：

流域中梯田的三维空间布设综合系数K_TS中各特征值的测设、提取与计算按下式(2)计算：

式中，L为梯田相对布设水平距离，取值范围：0.1～1；A为梯田相对布设面积，取值范围：0.1～1；H_r为梯田布设相对高度，取值范围：0.1～1；

流域基础特征因子W中各特征值的测设、提取与计算用下式(3)计算：

W＝ζ^1/3  (3)

式中，ζ为断面河相系数，计算式为：其中，h为水深，单位：m；B为沟道均宽，单位：m；

降雨水沙特征因子S中各特征值的测设、提取与计算用下式(4)计算：

式中，S_*为水流挟沙力，单位：kg/m³，采用张瑞瑾水流挟沙力公式：进行计算；K与m分别表示水流挟沙力系数及指数值；g为重力加速度，取9.8m/s²；ω表示各区段溃口处单颗粒泥沙沉速，单位：m/s；Q为流量，单位：m³/s；v为流速，单位：m/s，采用均匀流下流速关系式：进行计算，n为曼宁系数；

根据上述流域基础特征因子W、降雨水沙特征因子S、流域中梯田的三维空间布设综合系数K_TS得到的相关数据计算复核无误后，分别代入式(1)中，并进一步对综合系数K_TS进行调整修正后，即可求出在降雨条件下基于流域中不同梯田的空间分布时的沟道淤积坝地的淤积比降。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，式(1)、(2)中所述的梯田三维空间布设综合系数K_TS，是当流域中所布设的各梯田相对于所述流域出口坐标系下存在的基本对应关系：梯田相对布设水平距离L，取值范围：0.1～1、梯田相对布设面积A，取值范围：0.1～1、梯田布设相对高度H_r，取值范围：0.1～1，则依照各自取值范围进行测设、取值；当流域中无布设梯田，则式(1)、(2)中的梯田相对布设水平距离L、梯田相对布设面积A和梯田布设相对高度H_r的取值分别为0，流域中梯田三维空间布设综合系数K_TS直接取2.2，或在此基础上进一步依照不同区域情况进行修正。