[发明专利]渐变流流态下河道糙率的获取方法

权利要求书

1.一种渐变流流态下河道糙率的获取方法，其特征在于，包括：

根据目标河段的蜿蜒情况和河床包含阻水障碍物的情况，确定所述目标河段的类型；

根据所述目标河段的类型，获取所述目标河段糙率的各分量和辅助系数，具体步骤包括：

若所述目标河段的类型为含复杂阻水障碍物的顺直渐变流河道，则获取所述目标河段的植被糙率分量、河道边壁糙率分量和石块糙率分量，以及修正系数；

若所述目标河段的类型为含复杂阻水障碍物的蜿蜒渐变流河道，则获取所述目标河段的植被糙率分量、河道边壁糙率分量、石块糙率分量和蜿蜒度糙率分量，以及修正系数；

根据所述目标河段糙率的各分量和辅助系数，获取所述目标河段的糙率；

其中，获取所述修正系数的具体步骤包括：

获取所述目标河段的糙率元素的总阻力参考面积、平均水力半径和河段内的流体体积；

根据所述目标河段的糙率元素的总阻力参考面积、平均水力半径和河段内的流体体积，获取所述修正系数；

所述修正系数通过公式ξ＝AR/V_ol计算得到，其中，A表示糙率元素的总阻力参考面积，V_ol表示河段内的流体体积，R表示平均水力半径。

2.根据权利要求1所述的渐变流流态下河道糙率的获取方法，其特征在于，所述根据所述目标河段的类型，获取所述目标河段糙率的各分量和辅助系数的具体步骤包括：

若所述目标河段的类型为单纯含刚性非淹没植被的顺直渐变流河道或单纯含刚性淹没植被的渐变流河道，则获取所述目标河段的植被糙率分量和河道边壁糙率分量，以及第一权重系数和第二权重系数。

3.根据权利要求2所述的渐变流流态下河道糙率的获取方法，其特征在于，所述根据所述目标河段糙率的各分量和辅助系数，获取所述目标河段的糙率的具体步骤包括：

若所述目标河段的类型为单纯含刚性非淹没植被的顺直渐变流河道或单纯含刚性淹没植被的渐变流河道，则根据所述目标河段的植被糙率分量和河道边壁糙率分量，以及第一权重系数和第二权重系数，获取所述目标河段的植被糙率分量和河道边壁糙率分量的加权平方和；

对所述加权平方和进行开方，获取所述目标河段的糙率。

4.根据权利要求1所述的渐变流流态下河道糙率的获取方法，其特征在于，所述根据所述目标河段糙率的各分量和辅助系数，获取所述目标河段的糙率的具体步骤包括：

若所述目标河段的类型为含复杂阻水障碍物的顺直渐变流河道，则获取所述目标河段的植被糙率分量、河道边壁糙率分量和石块糙率分量的平方和；

对所述平方和与所述修正系数的乘积进行开方，获取所述目标河段的糙率。

5.根据权利要求1所述的渐变流流态下河道糙率的获取方法，其特征在于，所述根据所述目标河段糙率的各分量和辅助系数，获取所述目标河段的糙率的具体步骤包括：

若所述目标河段的类型为含复杂阻水障碍物的蜿蜒渐变流河道，则获取所述目标河段的植被糙率分量、河道边壁糙率分量、石块糙率分量和蜿蜒度糙率分量的平方和；

对所述平方和与所述修正系数的乘积进行开方，获取所述目标河段的糙率。

6.根据权利要求2所述的渐变流流态下河道糙率的获取方法，其特征在于，获取所述第一权重系数和第二权重系数的具体步骤包括：

若所述目标河段的类型为单纯含刚性非淹没植被的顺直渐变流河道，则获取所述目标河段的植被覆盖底面积的比例和未被植被覆盖底面积的比例；

根据获取所述目标河段的未被植被覆盖底面积的比例，获取所述第一权重系数，并根据所述目标河段的植被覆盖底面积的比例和未被植被覆盖底面积的比例，获取所述第二权重系数。

7.根据权利要求2所述的渐变流流态下河道糙率的获取方法，其特征在于，获取所述第一权重系数和第二权重系数的具体步骤包括：

若所述目标河段的类型为单纯含刚性淹没植被的顺直渐变流河道，则获取所述目标河段的植被覆盖底面积的比例和相对淹没度；

根据所述目标河段的植被覆盖底面积的比例和相对淹没度，获取所述第一权重系数和第二权重系数。