[发明专利]一种确定潮流界以下沙质河床河段整治水位的方法

摘要

一种确定潮流界以下沙质河床河段整治水位的方法，1、研究径流流量和海域潮汐潮差分布，计算径流与潮汐组合出现的频率；2、建立适合域的潮流数学模型，计算各种径流和潮汐组合下研究对象断面潮位和流速；3、计算各种径流和潮汐组合下潮周期内逐时断面输沙能力；4、按级差统计不同潮位等级对应断面净输沙能力，将同一级潮位下净输沙能力按径流和潮汐组合频率加权求和，得到综合净输沙能力；5、绘制潮位与综合净输沙能力关系图，确定最优整治水位；6、绘制潮位与累积综合净输沙能力关系图，确定最高整治水位。本发明克服以往航道整治仅考虑径流或落潮流的不足，计算方法简洁，更能适应潮流界以下河段的航道整治要求。

主权项

1.一种确定潮流界以下沙质河床河段整治水位的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1、计算径流与潮汐组合出现的频率：根据实测水文资料，对上游流量和下游潮差分别进行频率统计分析，确定各种径流和潮汐组合出现的频率Pk；步骤2、计算各种径流和潮汐组合下研究对象断面潮位和流速：根据自然条件和工程方案，在研究区域选择若干断面；建立平面二维潮流数学模型并进行率定和验证，计算各种径流和潮汐组合下研究对象断面潮位和流速；步骤3、以流速U的四次方表示水流的输沙能力，计算各种径流和潮汐组合下的潮周期内逐时的断面输沙能力U4，涨潮时输沙方向取负号；步骤4、统计各潮位等级对应的综合净输沙能力：将潮位划分为若干等级，统计各种径流和潮汐组合下的不同潮位等级对应的净输沙能力；将同一级潮位下的净输沙能力按径流和潮汐组合频率加权求和，得到综合净输沙能力；步骤5、绘制潮位与综合净输沙能力关系图，确定最优整治水位：按照所述步骤4得到的潮位与对应的综合净输沙能力，取综合净输沙能力最大值对应的潮位为最优整治水位；步骤6、绘制潮位与累积综合净输沙能力关系图，确定最高整治水位：按照所述步骤4得到的潮位与对应的综合净输沙能力，将潮位由低至高排列，统计小于等于某一潮位的累积综合净输沙能力，取累积综合净输沙能力最大对应的潮位为最高整治水位；在步骤2中，所述平面二维潮流数学模型的控制方程式分别是：                                       （1）  （2）   （3）其中：t为时间；x，y为右手笛卡尔坐标；ζ为计算基面之上的潮位；H为总水深，H=h+ζ，h为静水深；,分别为x，y方向的流速；ρ₀为水的密度；、为风应力；、为底坡摩阻项；f为科氏力参数；T_xx，T_xy，T_yx，T_yy为水平粘性应力项；利用潮流数学模型计算各种径流和潮汐组合下沿程断面的潮位和流速。