申请/专利权人：四川大学

申请日：2023-06-05

公开（公告）日：2024-01-30

公开（公告）号：CN116720418B

主分类号：G06F30/25

分类号：G06F30/25;G06F30/28;G06F111/10;G06F113/08;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.01.30#授权;2023.09.26#实质审查的生效;2023.09.08#公开

摘要：本发明提供了一种山丘区沟道山洪水沙演进推移质输沙率的计算方法，包括以下步骤：S1，以待进行推移质输沙率计算的山丘区沟道作为目标沟道；S2，建立目标沟道概化模型，在概化模型中沿程布置若干测量断面；S3，采用CFD‑DEM耦合模型模拟在水流作用下概化模型中泥沙颗粒的输移过程，得到泥沙颗粒在概化模型中的位置随时间的变化关系；S4，采用Weibull函数拟合对各测量断面的无量纲输沙率和无量纲时间进行线性拟合，对于各测量断面，均得到一个对应的形状参数λ和比例参数η，对λ和[x]进行线性拟合，对η和[x]进行线性拟合；对于任意断面，由λ、η与[x]的线性拟合关系式确定形状参数λ和比例参数η，由式ft＝λtλ‑1ηλexp[‑tηλ]得到该断面的推移质输沙率随时间的变化关系。

主权项：1.一种山丘区沟道山洪水沙演进推移质输沙率的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，以待进行推移质输沙率计算的山丘区沟道作为目标沟道，目标河段由相互衔接的沟道泥沙堆积段和沟道泥沙输送移段组成，沟道泥沙堆积段的比降大于沟道泥沙输送段的比降，沟道泥沙堆积段中具有松散堆积体；S2，根据目标沟道的地形信息和松散堆积体的泥沙颗粒的级配信息在开源软件Gmsh中建立目标沟道概化模型，该概化模型包括相互衔接的沟道泥沙堆积段和沟道泥沙输送移段，沟道泥沙堆积段中堆积有松散堆积体，松散堆积体中的泥沙颗粒处于休止角状态；将沟道泥沙堆积段与沟道泥沙输送移段衔接处记作变坡点；在概化模型中沿程布置若干测量断面；S3，采用CFD-DEM耦合模型模拟在水流作用下概化模型中泥沙颗粒的输移过程，得到泥沙颗粒在概化模型中的位置随时间的变化关系；S4，①根据步骤S3的模拟，获取各测量断面在t时刻通过测量断面的泥沙质量，从0～t时刻通过测量断面的泥沙总质量，各测量断面从0～t时刻的泥沙质量通过率，根据式4～6换算得到断面无量纲累计质量[M]、无量纲时间[T]以及无量纲输沙率[Massrate]， [T]＝t×gH125 式4～6中，[Mc]从模拟开始到t时刻通过断面的泥沙的质量，[Mr]为模拟过程中累计通过断面的泥沙总质量，[M]为断面无量纲累计质量，[T]为无量纲时间，[Massrate]为无量纲输沙率，t为时间，单位为s，g为重力加速度，g取9.81ms2，H为模拟开始前松散堆积体下端距变坡点高度差，单位为m；对概化模型的水平距离x按照式7进行无量纲化，得到无量纲化的水平距离[x]，[x]＝xH7式7中，[x]为无量纲水平距离，x为水平距离，水平距离从松散堆积体顶端开始计算，单位为m；H为模拟开始前松散堆积体下端距变坡点高度差，单位为m；②采用表达式如式10所示Weibull函数拟合对各测量断面的无量纲输沙率[Massrate]和无量纲时间[T]进行线性拟合，对于每个测量断面，均得到一个对应的形状参数λ和比例参数η，即得到了一系列[x]及其对应的λ和η，对λ和[x]进行线性拟合，得到λ与[x]的线性拟合关系式，对η和[x]进行线性拟合，得到η与[x]的线性拟合关系；lnln[1-Ft]-1＝λlnt-λlnη10式10中，λ为形状参数，η为比例参数，t为时间；③对于任意断面，由λ与[x]的线性拟合关系式确定形状参数λ，由η与[x]的线性拟合关系确定比例参数η，进而由式9得到该断面的推移质输沙率随时间的变化关系，ft＝λtλ-1ηλexp[-tηλ]9式9中，λ为形状参数，η为比例参数，t为时间。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 四川大学 山丘区沟道山洪水沙演进推移质输沙率的计算方法

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