[发明专利]输水隧洞输水时的泥沙特征获取方法、装置、计算机设备

权利要求书

1.一种输水隧洞输水时的泥沙特征获取方法，其特征在于，所述方法包括：

将取水海域的边界参数输入三维数值模拟计算模型，进行所述取水海域的水流运动模拟，得到所述取水海域在水流运动模拟过程中产生的潮流参数、水流含沙量和流场矢量图；所述三维数值模拟计算模型为依据待测区域的实测参数进行所述待测区域三维水流运动模拟和泥沙冲淤状态模拟的模型；

将所述取水海域在模拟过程中产生的潮流参数、水流含沙量和流场矢量图，以及取水口的尺寸参数，输入所述三维数值模拟计算模型，进行取水口区域的泥沙冲淤状态模拟，得到所述取水口区域在泥沙冲淤状态模拟过程中产生的淤积分布特征和含沙量变化曲线；

将所述取水口区域在模拟过程中产生的淤积分布特征和含沙量变化曲线，输入三维紊流泥沙数值模型，进行三维隧洞输水模拟，得到输水隧洞的泥沙输移规律；

根据所述泥沙输移规律获得输水隧洞在输水过程中的泥沙特征。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述取水口区域在模拟过程中产生的淤积分布特征和含沙量变化曲线，输入三维紊流泥沙数值模型，进行三维隧洞输水模拟包括：

根据输水隧洞的一个工作井和与所述工作井毗邻的一段隧洞确定一个输水单元模型，得到沿所述输水隧洞水流方向依次出现的多个输水单元模型；

将所述取水口区域在模拟过程中产生的淤积分布特征和含沙量变化曲线输入第一个输水单元模型进行三维隧洞输水模拟，获取模拟过程中产生的淤积分布特征和含沙量变化曲线；

依次将前一个输水单元模型在模拟过程中产生的淤积分布特征和含沙量变化曲线输入后一个输水单元模型进行输水模拟，直至最后一个输水单元模型实现三维隧洞输水模拟。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述取水海域在模拟过程中产生的潮流参数、水流含沙量和流场矢量图，以及取水口的尺寸参数，输入所述三维数值模拟计算模型，进行取水口区域的泥沙冲淤状态模拟包括：

根据所述取水口的尺寸参数确定与所述取水口区域相适配的三维数值模拟计算模型，得到取水口区域模拟计算模型；

将所述取水海域在模拟过程中产生的潮流参数、水流含沙量和流场矢量图输入所述取水口区域模拟计算模型，进行取水口区域的泥沙冲淤状态模拟。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将取水海域的边界参数输入三维数值模拟计算模型，进行所述取水海域的水流运动模拟，得到所述取水海域在水流运动模拟过程中产生的潮流参数、水流含沙量和流场矢量图之前，所述方法还包括：

分别对所述取水海域的各类建筑物边界进行拟合，获取拟合得到的建筑物边界的边界参数。

5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述三维数值模拟计算模型包括海域潮流计算数学模型、海域波浪计算数学模型和海域泥沙计算数学模型。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述将取水海域的边界参数输入三维数值模拟计算模型，进行所述取水海域的水流运动模拟，得到所述取水海域在水流运动模拟过程中产生的潮流参数、水流含沙量和流场矢量图之前，所述方法还包括：

采用Mike系列软件中的水动力模块构建所述海域潮流计算数学模型，采用Mike21系列软件中的波浪模块构建所述海域波浪计算数学模型，采用所述Mike系列软件中的输沙模块构建所述海域泥沙计算数学模型。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

分别对所述海域潮流计算数学模型、所述海域波浪计算数学模型和所述海域泥沙计算数学模型进行验证；

在所述海域潮流计算数学模型、所述海域波浪计算数学模型和所述海域泥沙计算数学模型均验证通过后，将取水海域的边界参数分别输入所述海域潮流计算数学模型、所述海域波浪计算数学模型和所述海域泥沙计算数学模型进行所述取水海域的水流运动模拟。