侵蚀基面下降后复式河道河床下切突变响应临界条件预测方法技术

本发明专利技术公开了一种侵蚀基面下降后复式河道河床下切突变响应临界条件预测方法，首先确定复式河道主槽流量、侵蚀基面下降后复式河道河床突变响应的临界主槽流量、临界主槽水深、临界主槽宽度、临界主槽深度，进而以临界主槽深度与主槽深度之差作为临界侵蚀基面下降高度，并以临界主槽流量和临界侵蚀基面下降高度作为复式河道河床下切突变响应临界条件。本发明专利技术结合冲积河流稳定坡度计算公式和复式河道滩槽流量分配计算模型，提出了侵蚀基面下降后复式河道河床下切突变响应的临界条件，可以预测不同频率洪水下复式河道临界侵蚀基面下降高度，填补了本领域该项技术的空白，对于保障实际工程中复式河道河势稳定具有重要意义。实际工程中复式河道河势稳定具有重要意义。实际工程中复式河道河势稳定具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
侵蚀基面下降后复式河道河床下切突变响应临界条件预测方法


[0001]本专利技术属于水力学及河流动力学领域，涉及复式河道河床突变响应临界条件预测技术，具体涉及一种侵蚀基面下降后复式河道河床下切突变响应临界条件的预测方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着全球气候变化、自然灾害频发与人类活动增加，河流侵蚀基面发生突变的情况日益频繁。河流的侵蚀基面一般低于河道中建筑物的底端高程。在自然因素(构造作用、气候因素、环境因素等)或人为因素(拆除大坝、河道采砂、水资源开发利用等)作用下，河流侵蚀基面相对下降，水力坡度增加，导致河床发生溯源冲刷，致使局部河床冲刷并不断向上游冲刷。
[0003]以往学者对侵蚀基面降低后河床演变机理的研究认为，粗化作用使河道最终稳定坡度大于侵蚀基面降低前，下切深度向上游逐渐减小，溯源冲刷只能影响有限河段，称之为河道适应调整。然而，某些洪水漫滩河道在侵蚀基面下降后呈现截然不同的规律，其河道最终稳定坡度小于侵蚀基面降低前，即，上游河床下切深度甚至大于侵蚀基面下降高度，溯源冲刷持续向上游发展，称之为河道下切突变响应，这将对河流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种侵蚀基面下降后复式河道河床下切突变响应临界条件预测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1确定复式河道主槽流量Q
mco
；S2确定侵蚀基面下降后复式河道河床突变响应的临界主槽流量Q
mcc
；S3确定侵蚀基面下降后复式河道突变响应的临界主槽水深H
c
、临界主槽宽度b
c
；S4依据临界主槽水深H
c
、临界主槽宽度b
c
，按照以下公式确定临界主槽深度h
c
：式中，Q
fpc
为临界滩地流量，S
fp
为滩地坡度，f
fp
为滩地阻力系数；B为复式河道总宽度；n
fp
为滩地的粗糙系数；S5以临界主槽深度h
c
与主槽深度h0之差作为临界侵蚀面基面下降高度Δh
bc
；所述临界主槽流量Q
mcc
和临界侵蚀面基面下降高度Δh
bc
作为复式河道河床下切突变响应临界条件。2.根据权利要求1所述的侵蚀基面下降后复式河道河床下切突变响应临界条件预测方法，其特征在于，步骤S1中，Q
mco
根据以下公式计算得到：式中，b为主槽宽度，H0为主槽水深，f
mc
＝8gn
mc2
/R
mc1/3
为主槽阻力系数，n
mc
为主槽的粗糙系数，R
mc
为主槽的水力半径，S
mc
为主槽坡度，g为当地重力加速度。3.根据权利要求1或2所述的侵蚀基面下降后复式河道河床下切突变响应临界条件预测方法，其特征在于，步骤S2中，有复式河道突变响应的临界主槽流量Q
mcc
计算公式如下：式中，j为经验参数；d0为侵蚀基面下降前河床表层中值粒径；d
max
为床沙中颗粒最大粒径。4.根据权利要求1所述的侵蚀基面下降后复式河道河床下切突变响应临界条件预测方法，其特征在于，步骤S3中，根据以下公式计算复式河道河床突变响应的临界主槽宽度b
c
：式中，U为主槽断面平均流速；k
s
为等效糙率；根据以下公式计算复式河道河床突变响应的临界主槽水深H
c
：5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂锐华，刘超，王小凡，王路，刘兴年，黄尔，马旭东，马铭悦，杨克君，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：