申请/专利权人：长沙理工大学

申请日：2020-10-19

公开（公告）日：2024-02-02

公开（公告）号：CN112214903B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F111/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.02.02#授权;2021.01.29#实质审查的生效;2021.01.12#公开

摘要：本发明公开了一种强降雨作用下山区岸滩浸润线求解方法，包括：确定岸滩初始地下水位；确定岸滩表面平均降雨强度；计算降雨入渗作用下岸滩地下水位瞬态变幅；确定河道水位非匀速涨落函数；计算河道水位非匀速涨落作用下岸滩地下水位瞬态变幅；计算岸滩浸润线实时位置。本方法基于Boussinesq非稳定渗流控制方程，利用拉普拉斯变换分别得到了降雨入渗和河道水位非匀速涨落作用下岸滩地下水位瞬态变幅，将其与初始地下水位叠加，给出了强降雨作用下山区岸滩浸润线实时位置表达式。本发明能考虑降雨入渗和河道水位非匀速涨落对山区岸滩地下水位的影响，可快速确定强降雨过程山区岸滩浸润线实时位置，为山区岸滩渗流安全评价和崩岸预警提供了理论和技术支撑。

主权项：1.一种强降雨作用下山区岸滩浸润线求解方法，其特征在于，所述方法步骤如下：1确定岸滩初始地下水位：采用实测或数值模拟的渗压数据，以不透水层为基准确定距临河侧x米处岸滩初始地下水位hx,0，单位为m；2确定岸滩表面平均降雨强度：采用实测或气象预测的降雨数据，确定岸滩表面的平均降雨强度w，单位为mh；3计算降雨入渗作用下岸滩地下水位瞬态变幅：雨水以均匀雨强w从岸滩表面入渗时，岸滩地下水位瞬态变幅计算公式为： 式中：f1x,t为降雨入渗引起的岸滩地下水位瞬态变幅，单位为m；b＝wμ，单位为mh；w为降雨强度，单位为mh；μ为给水度，无量纲；t为降雨时间，单位为h；x为岸滩距临河侧的水平距离，单位为m；a＝kHmμ，单位为m2h；k为渗透系数，单位为mh；Hm为降雨过程任意t时刻含水层的平均厚度，单位为m；erfcy为自变量y的互补误差函数，可由Excel软件内置的互补误差函数直接求得；4确定河道水位非匀速涨落函数：通过拟合山区河道水位随时间变化特征曲线，得到水位非匀速涨落函数式为：gt＝±cedt-c2式中：gt为降雨过程任意t时刻的河道水位变幅，单位为m，符号为正时表示河道水位上涨，为负时表示河道水位下降；c为拟合参数，单位为m；d为拟合参数，单位为h-1；其它参数意义同上；5计算河道水位非匀速涨落作用下岸滩地下水位瞬态变幅：岸滩侧河水以函数式gt非匀速涨落时，岸滩地下水位瞬态变幅计算公式为： 式中：f2x,t为河道水位非匀速涨落引起的岸滩地下水位瞬态变幅，单位为m，符号为正时表示地下水位上涨，为负时表示地下水位下降；其它参数意义同上；6计算岸滩浸润线实时位置：叠加岸滩初始地下水位和地下水位瞬态变幅，得到强降雨过程山区岸滩浸润线实时位置，计算公式为：hx,t＝hx,0+f1x,t+f2x,t4式中：hx,t为任意t时刻距临河侧x米处岸滩浸润线位置，单位为m；其它参数意义同上。

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