申请/专利权人：江西省水利科学院(江西省大坝安全管理中心、江西省水资源管理中心)

申请日：2023-11-02

公开（公告）日：2024-02-13

公开（公告）号：CN117172560B

主分类号：G06Q10/0635

分类号：G06Q10/0635;G06Q50/26;G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.02.13#授权;2023.12.22#实质审查的生效;2023.12.05#公开

摘要：本发明公开了桥梁阻水作用下山洪灾害风险分析方法，本发明涉及山洪灾害技术分析技术领域。该桥梁阻水作用下山洪灾害风险分析方法，通过对山洪易发地地域内信息的采集，并完成对信息的汇总形成灾害风险分析模型，其中通过对水流流速的变化计算得到在桥梁前的壅水高度，结合壅水的高度制作壅水水面高程栅格，以此可以有效的判断处在不同的流速下产生壅水高度后所导致壅水库容的影响范围，通过模拟的数据实验，更清晰的解知晓水流速度和桥梁阻水影响下产生问题，并得出该区域内的壅水高度的安全数值，以此可以方便于后续应用后及时的作出应对措施。

主权项：1.桥梁阻水作用下山洪灾害风险分析方法，其特征在于：具体包括以下步骤：S1、数据采集：选择一处山洪易发地，通过遥感影像设备实现对该地域地貌的信息采集，并通过监测设备完成对地域中桥梁、河滩和村落的位置及高度进行信息的采集；S2、数据分析：将采集的数据进行整合形成一个灾害风险分析模型，并且根据调节灾害风险分析模型中的水流流速数据来检测随着蓄水量或水流流速增长情况下产生的对桥梁以及该地域的灾害影响；S3、预警反馈：此时根据灾害风险分析模型的检测后，设定灾害发生前的节点值，并结合实际区域的数据变化将预警信号传输给受灾用户和应急终端进行防范；所述S2中的灾害风险分析模型算法为：A1、在保持其他条件不产生变化的过程中，通过逐步提高水流流速来观测桥梁桥墩处的壅水情况；A2、并通过壅水的高度制作壅水水面高程栅格，利用栅格计算出水面高程以下DEM范围，即为该地域桥壅水水面高程以下的淹没范围；A3、并随着持续的壅水情况，得到壅水库容达到峰值后产生的影响以及发生溃决后产生的影响；A4、通过A1-A3的算法操作后，设定壅水产生高度的节点数值，其中该节点数值为超过该数值后即会造成壅水库容满载而产生溃决，并将该节点数值标记为，通过该节点数值实现预警反馈操作；所述A2的具体实施方式为：B1、采用水位、面积法，按不利情况分析完全阻水时下游洪水位和淹没范围；B2、保持洪水量级与跨沟桥涵设计洪水标准一致，且泄洪建筑物全断面被堵情境下，以河道比降代替水面比降，从阻水壅水点顶部高程位置沿河道纵剖面等高线向上游倒推，确定洪水淹没范围和受影响的保护对象；c01、通过反距离权重法进行插值分析，制作壅水水面高程栅格；c02、利用壅水点顶部高程，通过壅水水面高程栅格计算水面高程以下DEM数据，运用重叠剖面提取桥梁上游河道高程，并计算得到上游河道比降标记为；B3、结合上游河道比降以及采集得到的该地域影像图，截取得到壅水产生的淹没范围；所述A1中关于壅水高度的计算公式为： ；其中，为动能修正系数；为建桥前断面平均流速，单位为ms；为过水面积收缩系数；为河宽，单位为m；为建桥前断面平均水深，单位为m；为建桥后过水断面总宽，河宽减去桥墩的总宽；为重力加速度；所述A3中的分析步骤为：D1、通过截取的淹没范围DEM，计算其壅水库容，并标记为；D2、根据壅水库容产生的面积判断出影响该地域房屋的数量，河道淹没水深度，受影响房屋淹没水深；D3、并根据壅水库容的增长量分析地域溃决后溃口以下沿程淹没范围；所述D3中对于溃决影响分析方法为：F1、按照不利情况，采用瞬间全溃模式计算方法，分析溃决洪水的影响；F2、根据水位、流量关系确定典型断面处洪水位、淹没范围和受影响保护对象；所述A4中关于壅水高度与溃决之间的逻辑算法为：X1、首先根据A2的计算得到超过节点数值即壅水库容的横截面水面高度会高于该库容下横截面的底值，且壅水库容处于顶值状态，将壅水库容的顶值标记为；X2、根据计算的壅水高度与节点数值进行比对；to1、当时，即该监测地域存在壅水问题，且壅水时的壅水库容所产生淹没范围对房屋无影响；to2、当，而时，即该监测地域存在壅水问题，且壅水时的壅水库容所产生淹没范围对于一部分房屋产生影响，且及时的通知受灾用户和应急终端进行防范；to3、当，而时，即该监测地域存在溃决问题，且溃决溃口以下沿程会影响大部分的房屋，且需及时的通知受灾用户和应急终端进行防范。

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