一种河道安全泄量的评估方法、系统、装置及存储介质与流程

专利2026-08-21  13


本发明涉及洪水预警,尤其涉及一种河道安全泄量的评估方法、系统、装置及存储介质。


背景技术:

1、河道安全泄量是规划设计堤防工程和水库担负下游防洪任务的重要数据,也是拟定防洪措施的主要依据。决定河道安全泄量的因素较多,主要是堤防的抗洪能力、水力要素(断面形态、比降、糙率)、河道平面形态、河道冲淤、水流漫滩、支流入汇和湖泊分流情况等。河道安全泄量的计算通常有两种,一是在有实测水文资料条件下,根据水位~流量关系来推求,即根据堤防保证水位,在水位与流量关系曲线上查得的相应流量,二是按照推算天然河道水面线的方法,推求河道安全泄量。

2、上述方法虽然都可以获得河道安全泄量,但对于计算出来的河道安全泄量是否引起河道河床及堤防堤脚的冲刷,是否会影响下游河道行洪安全,现有技术不能评估河道安全泄量的安全性。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明的目的是提供一种河道安全泄量的评估方法、系统、装置及存储介质,可以评估河道安全泄量的安全性。

2、一方面,本发明提供了一种河道安全泄量的评估方法,包括以下步骤:

3、确定河道断面的安全泄量;

4、根据所述安全泄量得到河道断面的断面水位;

5、确定所述断面水位是否小于预设水位,若所述断面水位小于预设水位,根据所述安全泄量计算河道断面在所述安全泄量下的抗滑稳定系数;

6、确定所述抗滑稳定系数是否大于预设系数,若所述抗滑稳定系数大于预设系数,根据所述安全泄量计算所述河道断面的局部冲刷深度;

7、确定所述局部冲刷深度是否小于预设冲刷深度,若所述局部冲刷深度小于预设冲刷深度,确定所述安全泄量满足防洪的安全要求。

8、可选地,所述根据所述安全泄量得到河道断面的断面水位,具体包括:

9、获取河道断面的历史水位和历史流量,根据所述历史水位和所述历史流量绘制水位流量关系曲线;

10、将所述安全泄量代入所述水位流量关系曲线得到所述断面水位。

11、可选地,所述根据所述安全泄量计算河道断面在所述安全泄量下的抗滑稳定系数,具体包括:

12、根据所述安全泄量得到作用于河道断面土条底边上的孔隙水压力,确定所述瑞典圆弧公式在不同工况下的参数;

13、将所述土条底边上的孔隙水压力和所述瑞典圆弧公式在不同工况下的参数代入瑞典圆弧公式,得到所述抗滑稳定系数。

14、可选地,所述根据所述安全泄量计算所述河道断面的局部冲刷深度,具体包括:

15、确定所述河道断面所在流域的二维数学模型,并对所述河道断面预设范围内的区域进行局部加密,得到局部加密后的二维数学模型;

16、根据所述二维数学模型和所述安全泄量得到底层流速和水流流向与岸坡的交角,根据所述底层流速、所述水流流向与岸坡的交角和预设公式,得到局部冲刷深度。

17、可选地,在所述确定所述断面水位是否小于预设水位之后,所述评估方法还包括:

18、若所述断面水位大于或等于预设水位,确定所述安全泄量不满足防洪的安全要求。

19、可选地,在所述确定所述抗滑稳定系数是否大于预设系数之后,所述评估方法还包括:

20、若所述抗滑稳定系数小于或等于预设系数,确定所述安全泄量不满足防洪的安全要求。

21、可选地,在所述确定所述局部冲刷深度是否小于预设冲刷深度之后,所述评估方法还包括:

22、若所述局部冲刷深度大于或等于预设冲刷深度,确定所述安全泄量不满足防洪的安全要求。

23、另一方面,本发明提供一种河道安全泄量的评估系统,包括第一模块、第二模块、第三模块、第四模块和第五模块,其中,

24、所述第一模块,用于确定河道断面的安全泄量;

25、所述第二模块,用于根据所述安全泄量得到河道断面的断面水位;

26、所述第三模块,用于确定所述断面水位是否小于预设水位,若所述断面水位小于预设水位,根据所述安全泄量计算河道断面在所述安全泄量下的抗滑稳定系数;

27、所述第四模块,用于确定所述抗滑稳定系数是否大于预设系数,若所述抗滑稳定系数大于预设系数,根据所述安全泄量计算所述河道断面的局部冲刷深度;

28、所述第五模块,用于确定所述局部冲刷深度是否小于预设冲刷深度,若所述局部冲刷深度小于预设冲刷深度,确定所述安全泄量满足防洪的安全要求。

29、另一方面,本发明提供一种河道安全泄量的评估装置,包括:

30、至少一个处理器;

31、至少一个存储器,用于存储至少一个程序;

32、当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行,使得所述至少一个处理器实现如前面所述的评估方法。

33、另一方面,本发明提供一种计算机可读存储介质,其中存储有处理器可执行的程序,所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行如前面所述的评估方法。

34、实施本发明包括以下有益效果:本发明通过确定河道断面的安全泄量,根据安全泄量得到河道断面的断面水位,确定断面水位是否小于预设水位,若断面水位小于预设水位,根据安全泄量计算河道断面在安全泄量下的抗滑稳定系数,确定抗滑稳定系数是否大于预设系数,若抗滑稳定系数大于预设系数,根据安全泄量计算河道断面的局部冲刷深度,确定局部冲刷深度是否小于预设冲刷深度,局部冲刷深度小于预设冲刷深度,确定安全泄量满足防洪的安全要求,通过三个阶段三个评估量评估安全泄量的是否满足防洪安全要求,能够确定安全泄量对堤防的安全性。



技术特征:

1.一种河道安全泄量的评估方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的评估方法,其特征在于,所述根据所述安全泄量得到河道断面的断面水位,具体包括:

3.根据权利要求1所述的评估方法,其特征在于,所述根据所述安全泄量计算河道断面在所述安全泄量下的抗滑稳定系数,具体包括:

4.根据权利要求1任一项所述的评估方法,其特征在于,所述根据所述安全泄量计算所述河道断面的局部冲刷深度,具体包括:

5.根据权利要求1-4任一项所述的评估方法,其特征在于,在所述确定所述断面水位是否小于预设水位之后,所述评估方法还包括:

6.根据权利要求1-4任一项所述的评估方法,其特征在于,在所述确定所述抗滑稳定系数是否大于预设系数之后,所述评估方法还包括:

7.根据权利要求1-4任一项所述的评估方法,其特征在于,在所述确定所述局部冲刷深度是否小于预设冲刷深度之后,所述评估方法还包括:

8.一种河道安全泄量的评估系统,其特征在于,包括第一模块、第二模块、第三模块、第四模块和第五模块,其中,

9.一种河道安全泄量的评估装置,其特征在于,包括:

10.一种计算机可读存储介质,其中存储有处理器可执行的程序,其特征在于,所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行如权利要求1-7任一项所述的评估方法。


技术总结
本发明公开了一种河道安全泄量的评估方法、系统、装置及存储介质,评估方法包括:确定河道断面的安全泄量,根据安全泄量得到河道断面的断面水位,确定断面水位是否小于预设水位,若断面水位小于预设水位,根据安全泄量计算河道断面在安全泄量下的抗滑稳定系数,确定抗滑稳定系数是否大于预设系数,若抗滑稳定系数大于预设系数,根据安全泄量计算河道断面的局部冲刷深度,确定局部冲刷深度是否小于预设冲刷深度,若局部冲刷深度小于预设冲刷深度,确定安全泄量满足防洪的安全要求。本发明可以评估河道安全泄量的安全性,可广泛应用洪水预警技术领域。

技术研发人员:谭超,罗志发,肖洵,黄本胜,刘达,刘志敏,许景锋,李宁宁,覃叶红萍,张瀚
受保护的技术使用者:广东省水利水电科学研究院
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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