[发明专利]适用于水土保持设计中的弃渣场水力计算实现方法

摘要

本发明提供一种适用于水土保持设计中的弃渣场水力计算实现方法,包括以下步骤：S1.获取弃渣场集雨面积F以及查询径流系数S2.计算弃渣场截排水沟洪峰流量Q_m；S3.进行缓坡渠道水力计算，得到缓坡渠道正常水深、缓坡渠道流速、缓坡渠道设计沟深；S4.进行台阶式跌坎陡坡渠道水力计算，得到台阶式跌坎陡坡渠道水深、台阶式跌坎陡坡渠道流速、台阶式跌坎陡坡渠道设计沟深；S5.进行下挖式消力池水力计算，得到弗莱德数、下挖式消力池下挖深度、下挖式消力池水跃长度、下挖式消力池跃后水深、下挖式消力池长、下挖式消力池边墙高度。本发明的技术效果：解决现有技术中没有一个专门针对弃渣场的水力计算模型的问题，提高水土保持设计的效率。

主权项

1.一种适用于水土保持设计中的弃渣场水力计算实现方法,其特征在于,包括以下步骤：S1.获取弃渣场集雨面积F以及查询径流系数用于弃渣场截排水沟洪峰流量计算；S2.计算弃渣场截排水沟洪峰流量Q_m，按照公式计算出弃渣场截排水沟洪峰流量Q_m，式中为径流系数，q为设计重现期和降雨历时内的平均降雨强度，F为弃渣场集雨面积；S3.根据步骤S2计算得到的弃渣场截排水沟洪峰流量Q_m进行缓坡渠道水力计算，得到缓坡渠道正常水深、缓坡渠道流速、缓坡渠道设计沟深；S4.根据步骤S2计算得到的弃渣场截排水沟洪峰流量Q_m进行台阶式跌坎陡坡渠道水力计算，得到台阶式跌坎陡坡渠道水深、台阶式跌坎陡坡渠道流速、台阶式跌坎陡坡渠道设计沟深；S5.根据步骤S2计算得到的弃渣场截排水沟洪峰流量Q_m进行下挖式消力池水力计算，得到弗莱德数、下挖式消力池下挖深度、下挖式消力池水跃长度、下挖式消力池跃后水深、下挖式消力池长、下挖式消力池边墙高度；所述步骤S3的缓坡渠道水力计算包括，S30.获取预设缓坡渠道底宽和坡度数值；S31.查找缓坡渠道的糙率值；S32.根据步骤S30和步骤S31获取的预设缓坡渠道底宽和坡度数值和缓坡渠道的糙率值,采用明渠均匀流公式，通过二分法迭代求解缓坡渠道正常水深；S33.根据求解得到的缓坡渠道正常水深，计算缓坡渠道的安全超高；S34.得到缓坡渠道正常水深、缓坡渠道流速、缓坡渠道设计沟深；所述步骤S4的台阶式跌坎陡坡渠道水力计算包括，S40.获取预设设计台阶高度、上下游落差数值；S41.结合步骤S40获取的设计台阶高度、上下游落差数值以及步骤S32求解的缓坡渠道的正常水深，迭代求解消能率，通过消能率求解得到出口总水头；S42.根据能量公式求解得到出口净水水深、流速；S43.计算掺气水深；S44.求解台阶式跌坎陡坡渠道安全超高；S45.得到台阶式跌坎陡坡渠道水深、台阶式跌坎陡坡渠道流速、台阶式跌坎陡坡渠道设计沟深；所述步骤S5下挖式消力池水力计算包括，S50.根据步骤S2得到的弃渣场截排水沟洪峰流量Q_m以及步骤S41求解的出口总水头，通过固定步长搜索法搜索跃前水深；S51.进行消力池迭代计算；S52.得到弗莱德数、下挖式消力池下挖深度、下挖式消力池水跃长度、下挖式消力池跃后水深、下挖式消力池长、下挖式消力池边墙高度。