[发明专利]一种复式断面河道河漫滩和主槽的自动识别方法

摘要

本发明公开了一种复式断面河道河漫滩和主槽的自动识别方法，该方法选取复式断面的最低点高程和最高点高程，将其作为断面过流的最低水位和最高水位，从最低水位开始，每次抬升0.05m直至最高水位，计算每一级水位对应的断面过流面积和湿周，确定对应的水力半径，建立水位与水力半径的关系曲线。针对该曲线的特点，按照水位由低到高，计算相临两水位对应的水力半径的差值，设定水力半径变幅的临界值，捕捉水位与水力半径关系曲线中的突变，将突变点作为滩与槽、滩与滩的分界点。该方法能定量自动识别复式断面的主槽和河漫滩，且简易可行，可应用于准二维水沙数值模拟中，也可用于复式断面河道分滩槽的演变分析。

主权项

1.一种复式断面河道河漫滩和主槽的自动识别方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，获取河道断面的起点距和对应的高程数据，并查找最低点高程和最高点高程，将其分别作为计算河道断面水力半径的最低水位和最高水位；步骤2，从最低水位开始，每次抬高水位0.05m，若抬高后的水位大于或等于最高水位时，将最高水位作为最后一个水位，依次记录所有的水位数据；步骤3，对于步骤2记录的每个水位，计算河道断面在该水位的过水面积以及河道断面的湿周，根据过水面积和湿周计算河道断面在该水位的水力半径；步骤4，水位由低至高，计算相邻两个水位对应的水力半径的差值ΔR₀(i)＝R₀(i+1)‑R₀(i)，i＝1,2,…,n‑1；当ΔR₀(i)＜0时，记录RR(p)＝R₀(i)，Z₁(p)＝Zlevel(i)，Z₂(p)＝Zlevel(i+1)；当连续出现m个ΔR₀(i)＜0且m≥2时，计算水力半径的变幅：同时记录Z₁(p)＝Zlevel(i)，Z₂(p)＝Zlevel(i+m)；p＝p+1，p＝1,2,…；其中，R₀(·)表示水力半径，Zlevel(·)表示第·个水位的水位值，n表示所有水位的个数；步骤5，设定河漫滩引起的河段水力半径的临界最小变幅ξ，当RR(p)≥ξ时，认为RR(p)对应的水位处出现河漫滩，低于最低河漫滩的河道断面部分为主槽。