[发明专利]一种内河航道整治建筑物主尺寸确定方法

权利要求书

1.一种内河航道整治建筑物主尺寸确定方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，选取待治理的河道浅区处的横断面，将选取的横断面沿河道宽度方向划分成流量相等的n条流带；确定各流带截面的平均流速、流量、宽度以及平均水深之间的函数关系表达式；取得各对应流带截面在整治工程实施前的平均流速、流量、宽度以及平均水深；

步骤二，假定整治工程实施后各个建筑物的主尺寸参数，并根据假定参数，模拟计算各对应流带截面在整治工程实施后由每个建筑物所产生的平均流速变化值并进行迭加，得到对应流带截面在整治工程实施后由所有建筑物产生的总的平均流速变化值以及平均流速值；

步骤三，根据已确定的各流带截面的平均流速、流量、宽度以及平均水深之间的函数关系表达式，计算整治工程实施后各对应流带的平均水深；从而得到模拟整治工程实施后航槽水深的最小值；

步骤四，将航槽水深的最小值与设计航深比较，若航槽水深的最小值与设计航深之差的绝对值小于等于设定阈值，则假定的建筑物主尺寸参数成立；若航槽水深的最小值与设计航深之差的绝对值大于设定阈值，则重复步骤二至步骤三，直至航槽水深的最小值与设计航深之差的绝对值小于等于设定阈值时为止；

所述步骤一中，各流带截面的平均流速、流量、宽度以及平均水深之间的函数关系式采用如下表达式：

其中：

式(1)至式(5)中，各参数定义如下：

i＝1、2、3....n

q_i为第i个流带截面在某时段的流量，单位为m³/s；

V_i为第i个流带截面在该时段的平均流速，单位m/s；

H_i为第i个流带截面在该时段的平均水深，单位为m；

b_i为第i个流带截面的宽度，单位为m；

Q为整个选取的横断面在该时段的流量，单位为m³/s；

K为选取的横断面常数；

Q′为整个选取的横断面在该时段的条件流量，单位为m^8/3。

2.根据权利要求1所述的内河航道整治建筑物主尺寸确定方法，其特征在于：所述内河航道整治建筑物为纵堤，计算纵堤整治实施后各对应流带流速值的具体实施步骤如下：

步骤a，将待整治的纵堤堤头所在的河道横断面为研究对象，将该横断面划分成流量相等的n条流带，实测该横断面在纵堤整治实施前的流量，并取得各对应流带截面在整治工程实施前的平均流速、流量、宽度及平均水深的参数值；计算该横断面在纵堤整治实施前的条件流量，以及纵堤整治实施后条件流量；求得纵堤整治实施后引起的条件流量变化值；

步骤b，计算该横断面在纵堤整治实施后的流量增加值ΔQ，计算公式为：

ΔQ′＝Q_b′-Q_a′ (6)

式(6)、式(7)中，各参数定义如下：

Q_a为该横断面在纵堤整治实施前的流量；

Q_a′为该横断面在纵堤整治实施前的条件流量；

Q_b′为该横断面在纵堤整治实施后的条件流量；

ΔQ′为该横断面整治实施后引起的条件流量变化值；

ΔQ为该横断面在纵堤整治实施后的流量增加值；

步骤c，按照经验法，将ΔQ按照第i个流带的截面面积与整体选取的横断面面积的比例进行分配并取整得到Δq_i，再迭加到各对应流带上，计算纵堤整治实施后浅区横断面各对应流带的流量，计算公式为：

q_bi＝q_ai+Δq_i (9)

式(8)、式(9)中，各参数定义如下：

q_ai为纵堤整治实施前第i个流带的流量；

q_bi为纵堤整治实施后第i个流带的流量；

Δq_i为纵堤整治实施后第i个流带的流量增加值；

步骤d，根据各流带截面的平均流速、流量、宽度以及平均水深之间的函数关系表达式，计算纵堤整治实施后浅区横断面各对应流带截面的流速值。