【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水利工程，具体涉及一种河道交汇处岸坡防冲刷的水流调控方法。
技术介绍
1、在平原河流中，河岸冲刷是一种很常见的现象。河岸冲刷是指河水冲击河岸造成岸边土壤物质的流失，导致河岸坡度陡峭，严重的河岸冲刷还会导致河岸崩塌、岸线后退，影响到河岸的生态环境和河流的稳定。河流沿岸人口众多，经济发达，减轻河岸冲刷造成的洪水灾害和环境破坏，可为沿岸地区的经济建设提供保障，促进经济的可持续发展。然而，河岸冲刷机理十分复杂，影响因素众多，河岸边界的水流条件、土壤结构以及剖面形状(坡高、坡度)等，这些在冲刷发生过程中起到了重要的作用。
2、河流交汇处作为河流系统的重要控制节点，其复杂的水流紊动导致该区域河岸冲刷十分严重。两股不同流量的水流在交汇处相遇，相互挤压，并且由于河道断面的束窄，导致交汇区水流流速增大，造成河岸冲刷或者岸脚淘刷。同时，当受降雨、调水等影响，河流流量突变，水流流速也发生突变，这种变化也会加剧岸坡的冲刷。然而，由于河流交汇处的平面形态复杂，水流要素众多，至今对交汇区冲刷的认识还十分不足，也缺少相应的调控措施。因此，研究交汇处河岸防冲刷具有重要的理论和实践意义，可以为河流生态环境保护和社会经济发展提供有力支撑。
技术实现思路
1、解决的技术问题：针对上述技术问题，本专利技术提供一种河道交汇处岸坡防冲刷的水流调控方法，能有效解决上述河流交汇处的平面形态复杂，水流要素众多以及缺少调控措施等不足之处。
2、技术方案：一种河道交汇处岸坡防冲刷的水流调控方法，包
3、步骤一：获取河道交汇处的基本特征，所述基本特征包括河道流量、水深、平面形态和土体性质；
4、步骤二：根据河道流量、水深和平面形态，构建交汇处平面流场模型；根据土体性质和相应的泥沙起动流速公式，确定支汊对岸侧泥沙起动流速vc；
5、步骤三：确定分离区、支汊水流和主汊水流占据河道的位置，得到平面流场的数学表达确定岸坡侧水流流速大小vm；
6、步骤四：通过调节主汊流量和支汊流量，使得岸坡侧流速vm小于泥沙起动流速vc，从而确保岸坡的稳定性。
7、优选的，所述河道交汇处的基本特征具体包括支汊流量q1、主汊流量q2、交汇角α、下游河宽w和水深h。
8、优选的，根据土体性质和泥沙级配情况，采用适用粗细沙的统一起动流速公式如下所示：
9、
10、式中：vc为起动流速；h为水深；d为粒径，γ为水流容重；γs为泥沙容重，γ′为淤积物的干容重；γ′c为淤积物的稳定干容重，δ为薄膜水厚度，取值为0.0001mm，ν水流运动黏滞性系数，g是重力加速度。
11、优选的，分离区的平面宽度如下式所示：
12、
13、式中，ws为分离区的平面宽度，fd为水流的弗勒得数，fd＝u/(g*h)0.5，u是水流平均流速，q为汇流比，且q＝q1/q2。
14、优选的，在交汇下游，根据支汊和主汊的流量比来确定相应的过流宽度：
15、w1/w2＝q1/q2
16、ws+w1+w2＝w
17、vm＝q2/(w2*h)
18、式中，w1为交汇后支汊水流的过流宽度，w2为交汇后主汊水流的过流宽度。
19、优选的，汇流比与交汇角、临界流速、河宽和水深之间的数学关系式如下式所示：
20、
21、其中，主汊流量q2为自变量。
22、有益效果：1)本专利技术一种河道交汇处岸坡防冲刷的水流调控方法，通过获取河道交汇处的基本特征，构建交汇处平面流场模型，调节主汊和支汊流量过程，使得岸坡侧流速小于泥沙起动流速，从而确保岸坡的稳定性；
23、2)本专利技术中采用水流流速与汇流比和交汇角的数学关系式，可适用于不同条件下河流交汇处的岸坡治理；
24、3)本专利技术中建立了河道交汇下游平面流场模型，通过汇流比来确定水流的过流宽度，可大大简化计算过程，快速得到结果。
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1.一种河道交汇处岸坡防冲刷的水流调控方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种河道交汇处岸坡防冲刷的水流调控方法，其特征在于：所述河道交汇处的基本特征具体包括支汊流量Q1、主汊流量Q2、交汇角α、下游河宽W和水深H。
3.根据权利要求1所述的一种河道交汇处岸坡防冲刷的水流调控方法，其特征在于：根据土体性质和泥沙级配情况，采用适用粗细沙的统一起动流速公式如下所示：
4.根据权利要求1所述的一种河道交汇处岸坡防冲刷的水流调控方法，其特征在于，分离区的平面宽度如下式所示：
5.根据权利要求1所述的一种河道交汇处岸坡防冲刷的水流调控方法，其特征在于，在交汇下游，根据支汊和主汊的流量比来确定相应的过流宽度：
6.根据权利要求1所述的一种河道交汇处岸坡防冲刷的水流调控方法，其特征在于，汇流比与交汇角、临界流速、河宽和水深之间的数学关系式如下式所示：
【技术特征摘要】
1.一种河道交汇处岸坡防冲刷的水流调控方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种河道交汇处岸坡防冲刷的水流调控方法，其特征在于：所述河道交汇处的基本特征具体包括支汊流量q1、主汊流量q2、交汇角α、下游河宽w和水深h。
3.根据权利要求1所述的一种河道交汇处岸坡防冲刷的水流调控方法，其特征在于：根据土体性质和泥沙级配情况，采用适用粗细沙的统一起动流速公式如下所示：
【专利技术属性】
技术研发人员：袁赛瑜，闫光辉，唐洪武，许栋，张培培，朱运强，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：
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