[发明专利]下切性河段水位降幅的控制节点定位防护方法

摘要

本发明提出一种下切性河段水位降幅的控制节点定位防护方法，包括侧蚀区间与深蚀区间的划分；将目标河段网格化，建立平面二维水流数学模型并进行参数率定及验证；将防护工程概化到平面二维水流数学模型，确定防护工程的布置区域及宽度；得到每种工况相应的局部比降增幅和上游水位增幅，对每个网格序列分别分析；选取最关键的节点或其他影响显著的节点，对于侧蚀节点，布置潜锁坝、护滩带于支汊或洲滩上，对于深蚀节点，布置护底带或潜锁坝于主槽内。本发明将节点类型划分为侧蚀节点与深蚀节点，提出了不同类型节点的守护部位差异，通过对比局部河段布置防护工程的效率，对节点位置进行精确定位，有力保障了防护工程的最优效率。

主权项

一种下切性河段水位降幅的控制节点定位防护方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，侧蚀区间与深蚀区间的划分，包括将目标河段根据测点的位置划分为若干区间，依据时段始、末年份各自的水位流量关系趋势线，得出各区间上游点的时段内第二造床流量下的水位降幅DZ1和最枯流量下的水位降幅DZ2，求取各区间上游点的比值DT=DZ1/DZ2，在目标河段内对DT取平均值DTA，各区间上游点的DT值分别与DTA值相比较，若DT>DTA，则该区间为侧蚀区间，侧蚀区间内节点为侧蚀节点；若DT≤DTA，则该区间为深蚀区间，深蚀区间内节点为深蚀节点；步骤2，将目标河段网格化，建立平面二维水流数学模型并进行参数率定及验证；所述将目标河段网格化，包括首先在垂直水流方向的断面划线构成网格横断面，设有m个网格横断面，然后在每个网格横断面上分n节，得到m×n个网格，构成n个网格序列，每个网格序列包括沿河岸方向的m个网格；步骤3，将防护工程概化到平面二维水流数学模型，确定防护工程的布置区域及宽度，所述将防护工程概化到平面二维水流数学模型，包括将地形高程按工程高度增加和将工程局部糙率按糙率系数C增大；所述确定防护工程的布置区域及宽度，包括侧蚀节点防护工程布置于洲滩与支汊，宽度为布置区域湿周宽度；深蚀节点防护工程布置于主槽内，宽度为主槽内湿周宽度。步骤4，设一个节点的长度包括N个网格横断面，对每个网格序列分别得出所有节点的相应工况如下，第1种工况取网格序列中第1～N个网格，第1～N个网格构成的节点处于位置1，第2种工况取网格序列中第2～N+2个网格，第2～N+2个网格构成的节点处于位置2，…，第m‑N+1种工况取网格序列中第m‑N+1～m个网格，第m‑N+1～m个网格构成的节点处于位置m‑N+1；按每个节点的类型为侧蚀节点或深蚀节点，对节点中的N个网格采用步骤3中相应的概化结果，得到每种工况相应的局部比降增幅和上游水位增幅；步骤5，对每个网格序列分别分析如下，根据步骤4所得每种工况的局部比降增幅和上游水位增幅，求得相应局部比降增幅平均值JA和上游水位增幅△ZA，得到局部比降增幅大于JA的位置集合S1和上游水位增幅大于△ZA的位置集合S2，取S1与S2的并集S1∪S2中的位置均为影响显著的节点，取S1与S2的交集S1∩S2中的位置为最关键的节点；步骤6，选取最关键的节点或其他影响显著的节点，对于侧蚀节点，布置潜锁坝、护滩带于支汊或洲滩上，对于深蚀节点，布置护底带或潜锁坝于主槽内。