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申请/专利权人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院

摘要：本发明公开了一种基于虚拟河道替代闸孔泄流计算的蓄滞洪区洪水调度方法及系统，涉及洪水模拟技术领域。方法包括：构建流域的干流河道一维水动力学模型；获取流域的蓄滞洪区高时空分辨率下垫面数据，构建蓄滞洪区二维水动力学模型；获取流域的蓄滞洪区进洪闸及闸孔参数，构建虚拟河道泄流模型；耦合上述三个模型生成蓄滞洪区洪水调度模型；采用蓄滞洪区洪水调度模型进行模拟计算，输出优选防洪和经济效益最优的泄流方案。本发明针对当前蓄滞洪区进洪闸闸孔泄流使用和定量计算暂处于空白阶段的问题，构建了一种虚拟河道，并以虚拟河道的过水量作为闸孔泄流量，实现对闸孔泄流的概化和精确测算，得到防洪和经济效益最优的泄洪方案。

主权项：1.一种基于虚拟河道替代闸孔泄流计算的蓄滞洪区洪水调度方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、获取预定流域的典型断面数据与水文站的实测流量、水位数据，构建该预定流域下的干流河道一维水动力学模型；步骤2、获取预定流域的蓄滞洪区高时空分辨率下垫面数据，构建该预定流域下的蓄滞洪区二维水动力学模型；步骤21、获取蓄滞洪区高空间分辨率数字高程DEM和土地利用类型数据，并对各土地利用类型赋予不同的糙率，同时根据河道位置和实测数据对DEM河道地形数数据进行修正；步骤22、对蓄滞洪区范围进行网格剖分，设置最大网格面积、最小允许角度、最大节点数量、局部最大网格面积参数，并在网格内将数字高程DEM进行空间插值；步骤23、构建蓄滞洪区二维水动力学模型： ； ； ； ； ；式中，为蓄滞洪区某点水深随时间的变化速率；为蓄滞洪区某点水深与二维空间方向的平均流速乘积随方向的变化率；为蓄滞洪区某点水深与二维空间方向的平均流速乘积随方向的变化率；为蓄滞洪区某点水深的垂向源汇项；表示某点水深处沿方向的流量随时间的变化率；表示某点水深处沿方向的流量随时间的变化率；为某点水深处沿方向流量的平方随方向的变化率；为某点水深处沿方向流量的平方随方向的变化率；表示某点水深处沿方向的流量随方向的变化率；表示某点水深处沿方向的流量随方向的变化率；是科里奥利参数；表示某点水深处沿方向水面坡度产生的重力；表示表面波动；表示某点水深处沿方向水面坡度产生的重力；表示某点水深处沿方向水面坡度产生的重力；为参考水密度；表示当地大气压；表示某点水深处沿方向大气压力梯度；表示某点水深处沿方向大气压力梯度；表示水体的实际密度；表示某点水深处沿方向水密度变化产生的压强梯度力；表示某点水深处沿方向水密度变化产生的压强梯度力；和分别表示风应力沿方向和沿方向的分力；和分别表示底部应力沿方向和沿方向的分力；为x方向上的正粘滞应力分量随x方向的变化率；为方向上的正粘滞应力分量随方向的变化率；为方向上的流体对垂直于方向的剪切粘滞应力分量沿方向的变化率；为方向上的流体对垂直于方向的剪切粘滞应力分量沿方向的变化率；是方向的正向湍流应力分量；是方向的正向湍流应力分量；和分别代表方向和方向上剪切湍流应力分量；和分别为方向和方向的源汇项；步骤3、获取预定流域的蓄滞洪区进洪闸及闸孔参数，构建虚拟河道泄流模型；步骤4、耦合所述干流河道一维水动力学模型、蓄滞洪区二维水动力学模型以及虚拟河道泄流模型，生成基于虚拟河道替代闸孔泄流计算的蓄滞洪区洪水调度模型；步骤5、设计不同蓄滞洪区进洪闸闸孔开启方案，采用步骤4生成的所述蓄滞洪区洪水调度模型进行模拟计算，输出优选防洪和经济效益最优的泄流方案。

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百度查询： 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 基于虚拟河道替代闸孔泄流计算的蓄滞洪区洪水调度方法及系统