河床变化的仿真推演方法、装置、存储介质及电子装置制造方法及图纸

技术编号:38049126 阅读:15 留言:0更新日期:2023-06-30 11:15
本申请公开了一种河床变化的仿真推演方法、装置、存储介质及电子装置。该方法包括:获取目标河流的河床数据和水文数据;根据河床数据确定目标河流的河床的模型,其中,在模型中河床被划分为多个三维栅格;根据水文数据确定各个三维栅格的泥沙含量,基于各个三维栅格的泥沙含量计算冲淤高度,并以目标三维栅格为起点基于冲淤高度调整河床的各个三维栅格的高度,得到河床变化的仿真推演结果。通过本申请,解决了相关技术中难以对大范围流域的河床的泥沙淤积情况进行仿真推演的问题。泥沙淤积情况进行仿真推演的问题。泥沙淤积情况进行仿真推演的问题。

【技术实现步骤摘要】
河床变化的仿真推演方法、装置、存储介质及电子装置


[0001]本申请涉及水文流域技术分析领域,具体而言,涉及一种河床变化的仿真推演方法、装置、存储介质及电子装置。

技术介绍

[0002]当前河流流经区域的水土流失现象十分严重,对水土流失治理的前提是需要对既定时间内河床的变化情况进行分析研究,目前针对河床变化的计算推演方法大多基于局部河床进行的,例如对水库的泥沙淤积情况进行研究。由于大范围流域的河流自身环境多变,其水流速、水流量、水位以及河床高度宽度数据量变化也存在较大差异,相关技术中对局部河床的变化进行仿真推演的方式不适用于大范围流域的河床。
[0003]针对相关技术中难以对大范围流域的河床的泥沙淤积情况进行仿真推演的问题,目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种河床变化的仿真推演方法、装置、存储介质及电子装置,以解决相关技术中难以对大范围流域的河床的泥沙淤积情况进行仿真推演的问题。
[0005]根据本申请的一个方面,提供了一种河床变化的仿真推演方法。该方法包括:获取目标河流的河床数据和水文数据;根据河床数据确定目标河流的河床的模型,其中,在模型中河床被划分为多个三维栅格;根据水文数据确定各个三维栅格的泥沙含量,基于各个三维栅格的泥沙含量计算冲淤高度,并以目标三维栅格为起点基于冲淤高度调整河床的各个三维栅格的高度,得到河床变化的仿真推演结果。
[0006]可选地,根据水文数据确定各个三维栅格的泥沙含量包括:对于目标三维栅格,从水文数据中提取三维栅格区域下的水流速度、水位高度、泥沙连输移特性系数、单位时间水的重量、单位时间泥沙的重量以及泥沙含量;对于目标三维栅格以外的栅格,通过水动力模拟的方式确定三维栅格区域下的水流速度、水位高度、泥沙连输移特性系数、单位时间水的重量以及单位时间泥沙的重量,并根据各个三维栅格区域下的水流速度计算得到平均水流速度;对于每个三维栅格,根据平均水流速度、水位高度以及泥沙连输移特性系数计算悬移质挟沙率,并根据平均水流速度、水位高度、重力加速度、单位时间水的重量以及单位时间泥沙的重量计算推移质输沙率;对于目标三维栅格以外的栅格,根据当前三维栅格的泥沙含量、推移质输沙率以及悬移质挟沙率计算出水流速度下水流方向的下一三维栅格区域的泥沙含量。
[0007]可选地,基于各个三维栅格的泥沙含量计算冲淤高度包括:对于每个三维栅格,计算三维栅格的泥沙连输移特性系数以及密度系数;利用泥沙含量、泥沙连输移特性系数、以及密度系数计算预设时间间隔下的冲淤高度。
[0008]可选地,以目标三维栅格为起点基于冲淤高度调整河床的各个三维栅格的高度包括:判断目标三维栅格的高度是否大于目标三维栅格的相邻栅格的高度,其中,相邻栅格是
指水流方向的下一栅格;在目标三维栅格的高度大于目标三维栅格的相邻栅格的高度的情况下,基于目标三维栅格的冲淤高度确定河床高度调整量,根据河床高度调整量降低目标三维栅格的高度、增加目标三维栅格的相邻栅格的高度;在目标三维栅格的高度低于目标三维栅格的相邻栅格的高度的情况下,基于目标三维栅格的冲淤高度确定河床高度调整量,根据河床高度调整量增加目标三维栅格的相邻栅格的高度;将目标三维栅格的相邻栅格确定为更新后的目标三维栅格,根据更新后的目标三维栅格的高度调整河床的其余三维栅格的高度,其中,其余三维栅格是指河床中目标三维栅格以及相邻栅格以外的栅格。
[0009]可选地,根据更新后的目标三维栅格的高度调整河床的其余三维栅格的高度包括:判断更新后的目标三维栅格的高度是否大于相邻栅格;在更新后的目标三维栅格的高度大于相邻栅格的高度的情况下,根据更新后的目标三维栅格的冲淤高度确定更新后的河床高度调整量,根据更新后的河床高度调整量降低更新后的目标三维栅格的高度、增加相邻栅格的高度,在更新后的目标三维栅格的高度低于相邻栅格的高度的情况下,根据更新后的目标三维栅格的冲淤高度确定更新后的河床高度调整量,根据更新后的河床高度调整量增加相邻栅格的高度,更新目标三维栅格,直至调整完毕河床的其余三维栅格的高度。
[0010]可选地,在获取目标河流的河床数据和水文数据之后,方法还包括:计算河床的各个三维栅格区域下的水流速度,并根据提取到的水流速度计算平均水流速度;将平均水流速度与目标河流的预设水流速度进行对比,得到第一对比结果,将各个三维栅格的泥沙含量与目标河流在单位时间的预设沙含量进行对比,得到第二对比结果,并将各个三维栅格的冲淤高度与单位时间内河床的预设高度变化量进行比对,得到第三对比结果,其中,预设水流速度、预设沙含量以及预设高度变化量由目标河流的历史水文数据确定;在第一对比结果、第二对比结果、以及第三对比结果中的至少一个对比结果表征对比量与被对比量的差值大于预设差值的情况下,发出预警提示信息,其中,预警提示信息用于提示巡查河床。
[0011]可选地,河床数据是根据图像采集设备对流域内目标河流采集的数据,根据河床数据确定目标河流的模型包括:根据河床数据确定高程数据;根据高程数据搭建目标河流的数字孪生场景,其中,在目标河流的数字孪生场景中,目标河流的河床被划分为多个三维栅格。
[0012]根据本申请的另一方面,提供了一种河床变化的仿真推演装置。该装置包括:获取单元,用于获取目标河流的河床数据和水文数据;第一确定单元,用于根据河床数据确定目标河流的河床的模型,其中,在模型中河床被划分为多个三维栅格;第二确定单元,用于根据水文数据确定模型的各个三维栅格的泥沙含量,基于各个三维栅格的泥沙含量计算冲淤高度,并以目标三维栅格基于冲淤高度调整河床的各个三维栅格的高度,得到河床变化的仿真推演结果。根据本专利技术实施例的另一方面,还提供了一种计算机存储介质,计算机存储介质用于存储程序,其中,程序运行时控制非易失性存储介质所在的设备执行一种河床变化的仿真推演方法。
[0013]根据本专利技术实施例的另一方面,还提供了一种电子装置,包含处理器和存储器;存储器中存储有计算机可读指令,处理器用于运行计算机可读指令,其中,计算机可读指令运行时执行一种河床变化的仿真推演方法。
[0014]通过本申请,采用以下步骤:获取目标河流的河床数据和水文数据;根据河床数据确定目标河流的河床的模型,其中,在模型中河床被划分为多个三维栅格;根据水文数据确
定各个三维栅格的泥沙含量,基于各个三维栅格的泥沙含量计算冲淤高度,并以目标三维栅格为起点基于冲淤高度调整河床的各个三维栅格的高度,得到河床变化的仿真推演结果,解决了相关技术中难以对大范围流域的河床的泥沙淤积情况进行仿真推演的问题,以目标三维栅格为起点基于冲淤高度调整河床的各个三维栅格的高度,进而达到了对整个河流的河床变化进行仿真推演的效果。
附图说明
[0015]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
[0016]图1是根据本申请实施例提供的河床变化的仿真推演方法的流程图;
[0017]图本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种河床变化的仿真推演方法,其特征在于,包括:获取目标河流的河床数据和水文数据;根据所述河床数据确定所述目标河流的河床的模型,其中,在所述模型中所述河床被划分为多个三维栅格;根据所述水文数据确定各个三维栅格的泥沙含量,基于所述各个三维栅格的泥沙含量计算冲淤高度,并以目标三维栅格为起点基于冲淤高度调整河床的各个三维栅格的高度,得到所述河床变化的仿真推演结果。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述水文数据确定各个三维栅格的泥沙含量包括:对于所述目标三维栅格,从所述水文数据中提取三维栅格区域下的水流速度、水位高度、泥沙连输移特性系数、单位时间水的重量、单位时间泥沙的重量以及泥沙含量,对于所述目标三维栅格以外的栅格,通过水动力模拟的方式确定三维栅格区域下的水流速度、水位高度、泥沙连输移特性系数、单位时间水的重量以及单位时间泥沙的重量,并根据各个三维栅格区域下的水流速度计算得到平均水流速度;对于每个三维栅格,根据所述平均水流速度、所述水位高度以及所述泥沙连输移特性系数计算悬移质挟沙率,并根据所述平均水流速度、所述水位高度、重力加速度、所述单位时间水的重量以及所述单位时间泥沙的重量计算推移质输沙率;对于所述目标三维栅格以外的栅格,根据当前三维栅格的泥沙含量、推移质输沙率以及悬移质挟沙率计算出所述水流速度下水流方向的下一三维栅格区域的泥沙含量。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述各个三维栅格的泥沙含量计算冲淤高度包括:对于每个三维栅格,计算三维栅格的泥沙连输移特性系数以及密度系数;利用所述泥沙含量、所述泥沙连输移特性系数、以及所述密度系数计算预设时间间隔下的冲淤高度。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,以目标三维栅格为起点基于冲淤高度调整河床的各个三维栅格的高度包括:判断所述目标三维栅格的高度是否大于所述目标三维栅格的相邻栅格的高度,其中,相邻栅格是指水流方向的下一栅格;在所述目标三维栅格的高度大于所述目标三维栅格的相邻栅格的高度的情况下,基于所述目标三维栅格的冲淤高度确定河床高度调整量,根据所述河床高度调整量降低所述目标三维栅格的高度、增加所述目标三维栅格的相邻栅格的高度;在所述目标三维栅格的高度低于所述目标三维栅格的相邻栅格的高度的情况下,基于所述目标三维栅格的冲淤高度确定河床高度调整量,根据所述河床高度调整量增加所述目标三维栅格的相邻栅格的高度;将所述目标三维栅格的相邻栅格确定为更新后的目标三维栅格,根据所述更新后的目标三维栅格的高度调整所述河床的其余三维栅格的高度,其中,所述其余三维栅格是指所述河床中所述目标三维栅格以及所述相邻栅格以外的栅格。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,根据所述更新后的目标三维栅格的高度调整所述河床的其余三维栅格的高度包括:
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【专利技术属性】
技术研发人员:尤勇敏请求不公布姓名请求不公布姓名请求不公布姓名
申请(专利权)人:久瓴上海智能科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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