(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210726635.4 (22)申请日 2022.06.23 (71)申请人 中国长江三峡集团有限公司 地址 100038 北京市海淀区玉渊潭南路1号 (72)发明人 张成潇　赵汗青　米博宇　任实　 吕超楠　戴会超　刘志武　蒋定国　 (74)专利代理 机构 北京三聚阳光知识产权代理 有限公司 1 1250 专利代理师 叶云花 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 河道断面冲淤演变模拟方法、 装置、 电子设 备及存储介质 (57)摘要 本发明实施例涉及一种河道断面冲淤演变 模拟方法、 电子设备及存储介质， 该方法包括： 针 对目标区域建立断面地形冲淤模型和多个第一 数学模型； 基于预获取的第一河道数据， 对多个 第一数学模型进行率定， 获得多个第二数学模 型； 基于预获取的第二河道数据、 断面地形冲淤 模型和多个第二数学模型， 确定河道断面的冲刷 面积或淤积面积； 将冲刷面积分配在多个子块 中， 并确定每个子块的冲刷高程， 或者， 将淤积面 积分配在 多个子段中， 并确定每个子段的淤积高 程， 其中， 断面具有多个测点， 每个测点与水面具 有垂线段， 相邻垂线 段在水面和断面之间的区域 为一个子块， 相邻测点在断面的连线为一个子 段。 由此， 得到的断面地形变化更加准确， 更符合 实际情况。 权利要求书3页 说明书12页 附图6页 CN 115081071 A 2022.09.20 CN 115081071 A 1.一种河道断面冲淤演变模拟方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 针对目标区域建立断面 地形冲淤模型和多个第一数 学模型； 基于预获取的第一河道数据， 对多个所述第一数学模型进行率定， 获得多个第二数学 模型； 基于预获取的第二河道数据、 所述断面地形冲淤模型和多个所述第二数学模型， 确定 河道断面的冲刷面积或淤积面积； 将冲刷面积分配在多个子块中， 并确定每个子块的冲刷高程， 或者， 将淤积面积分配在 多个子段中， 并确定每个子段的淤积高程， 其中， 断面具有多个测点， 每个测点与水面具有 垂线段， 相邻垂线段在水面和断面之间的区域为一个子块， 相邻测点在断面的连线为一个 子段。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述第 一数学模型包括： 第 一水动力模型、 第一悬移质泥沙输运模型及第一推移质泥沙输运模型， 所述基于预获取 的第一河道数据， 对多个所述第一数 学模型进行率定， 获得多个第二数 学模型， 具体包括： 基于所述第一河道数据， 对所述第一水动力模型进行率定， 获得第二水动力模型； 根据所述第 二水动力模型， 分别对第 一悬移质泥沙输运模型和第 一推移质泥沙输运模 型进行率定， 获得第二悬移质泥沙 输运模型和第二推移质泥沙 输运模型。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述第二河道数据包括当量河宽、 断面面 积、 水力半径、 所述目标区域在河道中的纵向坐标、 k个粒径组泥沙的断面挟沙力、 沉速、 恢 复饱和系数、 泥沙干容重及泥沙粒径， 所述基于预获取的第二河道数据、 所述断面地形冲淤 模型和多个所述第二数 学模型， 确定河道断面的冲刷面积或淤积面积， 具体包括： 将所述当量河宽、 所述断面面积、 所述水力半径和所述目标区域在河道中的纵向坐标 输入到所述第二水动力模型， 确定断面的水位和流 量； 将所述水位、 所述流量、 所述k个粒径 组泥沙的断面挟沙力、 所述沉速、 所述恢复饱和系 数输入所述第二悬移质泥沙 输运模型， 确定断面的分组悬移质泥沙含沙量； 将所述水位、 所述流量、 所述断面水位和所述泥沙粒径， 输入所述第 二推移质泥沙输运 模型， 确定断面的分组的推移质泥沙 输沙率； 将所述断面的分组悬移质泥沙含沙量、 断面的分组推移质泥沙输沙率、 所述当量河宽、 所述纵向坐标、 所述断面挟沙力、 沉速、 所述恢复饱和系数、 所述泥沙干容重， 输入 所述断面 地形冲淤模型， 确定河道断面的冲刷面积或淤积面积。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述将冲刷面积分配在多个子块中， 并确 定每个子块的冲刷高程具体包括： 确定每个子块的平均水深和每 个子段的子段长度； 根据每个子块的平均水深和相应子段的子段长度， 确定所述子块的权 重值； 根据每个子块的权 重值和所述冲刷面积， 确定每 个子块的冲刷面积； 将每个子块中的子段平行下移形成一个平行四边形， 将每个子块的冲刷面积作为所述 平行四边形的面积， 根据 平行四边形的面积， 确定测点下移的高度， 根据所述高度确定各子 块冲刷后测点的高程。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述将淤积面积分配在多个子段中， 具体 包括：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115081071 A 2确定每个子段的坡角， 并将每个坡角和预设的临界坡角进行比较， 以确定目标子段， 其 中， 所述坡角为子段与水平面的夹角； 所述临界坡角为泥沙能稳定落淤的最大坡角； 所述目 标子段为计入淤积面积分配的子段； 根据目标子段的子段长度和相应子块的平均水深， 确定目标子段的权 重值； 根据每个目标子段的权 重值和所述 淤积面积， 确定每 个目标子段的淤积面积。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特 征在于， 所述确定目标子段 具体包括： 当相邻两子段的坡角均大于临界坡角， 且所述相邻两子段中的一个子段的坡角大于0， 另一个子段的坡角小于0， 所述相 邻两子段均为目标子段； 将所述相 邻两子段 组成的凹处标 识为凹陷区域； 当相邻两子段的坡角均大于临界坡角， 且坡角均大于0或均小于0， 则当前子段为陡坡 且为非目标子段； 当当前子段的坡角大于临界坡角， 当前子段的相邻子段的坡角不大于临界坡角， 则当 前子段为陡坡 且为非目标子段； 当相邻两子段的坡角均不大于临界坡角， 且所述相邻 两子段中的一个子段的坡角大于 0， 另一个子段的坡角小于 0， 则当前子段为缓坡 且为目标子段； 当相邻两子段的坡角均不大于临界坡角， 且坡角均大于0或均小于0， 则当前子段为缓 坡且为目标子段； 当当前子段的坡角不大于临界坡角， 当前子段的相邻子段的坡角大于临界坡角， 则当 前子段为缓坡 且为目标子段。 7.根据权利要求6所述的方法， 其特 征在于， 所述确定每 个子段的淤积高程具体包括： 对所述陡坡， 目标子段的两端点 不调整高程； 对所述缓坡， 根据对应子块的淤积面积， 确定 子段的两测点 淤积后的高程； 对所述凹陷区域， 根据 所述相邻 两子段的累加淤积面积对应的三角形和所述相邻 两子 段对应的三个测点的纵坐标， 确定所述三角形 的高度； 根据所述三角形 的高度和所述三个 测点的中间测点的纵坐标， 确定高程。 8.一种河道断面冲淤演变模拟装置， 其特 征在于， 所述装置包括： 建立模块， 用于针对目标区域建立断面 地形冲淤模型和多个第一数 学模型； 调整模块， 用于基于预获取的第 一河道数据， 对所述多个第 一数学模型进行率定， 获得 多个第二数 学模型； 面积模块， 用于基于预获取的第二河道数据、 所述断面地形冲淤模型和多个所述第二 数学模型， 确定河道断面的冲刷面积或淤积面积； 高程模块， 用于将冲刷面积分配在多个子块中， 并确定每个子块的冲刷高程， 或者， 将 淤积面积分配在多个子段中， 并确定每个子段的淤积 高程， 其中， 断面具有多个测点， 每个 测点与水面具有垂线段， 相邻垂线段在水面和断面之间的区域为一个子块， 相邻测 点在断 面的连线为 一个子段。 9.一种电子设备， 其特征在于， 所述电子设备包括处理器、 通信接口、 存储器和通信总 线， 其中， 处 理器， 通信接口， 存 储器通过通信总线完成相互间的通信； 存储器， 用于存放计算机程序； 处理器， 用于执行存储器上所存放的程序时， 实现如权利要求1 ‑7任一项所述的河道断权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115081071 A 3