[发明专利]分层水体中开闸式异重流减速阶段运动速度的预测方法

摘要

本发明涉及一种线性分层水体环境中开闸式异重流分减速阶段运动速度的预测方法，包括以下步骤：步骤1测定环境地形数据和异重流自身参数；步骤3拟合几何结构参数；步骤3根据步骤1中测定的环境地形数据和异重流自身参数，确定本发明所需系数值；步骤4线性分层水体环境中开闸式异重流减速阶段运动速度预测模型：，其中f为异重流头部所占初始异重流的体积，I、J、G和M均为变量，其计算式分别为：变量；变量；变量；变量；将步骤1~3所得参数值带入上述预测模型即可计算得到线性分层水体环境中开闸式异重流分减速阶段的运动速度U_f0，方法简便且有效，准确度及可靠性高。

主权项

1.分层水体中开闸式异重流减速阶段运动速度的预测方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：数据获得测定目标研究区域的环境地形数据、目标异重流初始阶段和减速阶段的参数数据；步骤2：几何结构参数拟合根据几何结构参数的定义，拟合确定几何结构参数c；步骤3：系数参数确定根据步骤1中测定的环境地形数据和异重流自身参数数据，确定以下系数参数：异重流头部面积的形状系数；异重流头部周长的形状系数；异重流与环境水体的掺混系数；环境水体线性分层系数；其中：k表示异重流头部长度和宽度之比，k = H/L，H表示异重流头部厚度，L表示异重流头部长度，表示异重流头部增长角，表示初始异重流所在位置处环境水体密度，表示环境水体底部的密度，H_a表示异重流初始运动处距环境水体底部的垂直距离；步骤4：模型计算线性分层水体环境中开闸式异重流减速阶段运动速度预测模型为，其中I、J、G和M均为变量，其计算式分别为：变量；变量；变量；变量；其中k_v = 2k = 2H/L、f表示异重流头部所占初始异重流的体积、A₀为初始异重流体积、θ为异重流运动的斜坡角度、X_f为异重流头部位置、X_f0为初始异重流位置至异重流首次出现的椭圆形头部之间的距离、为初始异重流密度、g为重力加速度；将步骤1、步骤2和步骤3中所得数据代入线性分层水体环境中开闸式异重流减速阶段运动速度预测模型，计算得到线性分层水体环境中异重流减速阶段的运动速度Uf。