【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自然灾害风险评估，更具体的说是涉及一种无资料地区铁路桥山洪风险评价方法及系统。
技术介绍
1、山洪作为一种自然灾害，可能对人们的生命和财产造成严重的威胁，对山洪风险进行科学评价和有效管理，对于减少山洪灾害的风险，保护人们的生命和财产具有重要意义，因而，对山洪风险的评价成为当前的热点研究问题。
2、目前对无资料地区铁路桥山洪风险的评价体系，还未充分考虑山洪冲击力的影响，同时水泥标号、钢筋标号、桥墩整体高度与淹没水深的比例对桥墩稳定性、坚固性有直接影响，现有的风险评价方法中全面考虑以上影响因素的方法还较少，导致评价结果不精确。
3、因此，如何提出一种铁路桥山洪风险评价方法及系统，以提高无资料地区山洪风险评价的可靠性，是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种铁路桥山洪风险评价方法及系统，利用二维水动力学模型在无资料地区山洪模拟方面所需资料少且可模拟动力过程的优势，综合考虑多种影响因素的基础上增加了动力因素山洪冲击力、桥墩可抗力对铁路桥的影响分析，提高风险评估结果的可靠性。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一方面，本专利技术提供一种铁路桥山洪风险评价方法，包括以下步骤：
4、基于二维水动力模型模拟山洪自然灾害的动力演进过程，得到洪水特征值；
5、根据所述洪水特征值计算山洪对铁路桥的冲击力p以及桥墩可抗力f；
6、在所述山洪对铁桥
7、优选的，控制二维水动力模型模拟过程中采用的网格分辨率，铁路桥桥墩宽度至少为网格宽度的两倍。
8、优选的，洪水特征值包括铁路桥所在及周边栅格的水深、垂直于桥墩的流速。
9、优选的，所述山洪对铁路桥的冲击力p计算公式如下：
10、
11、式中，k是桥墩形状系数，l是桥墩阻水面积，h是水深，ρ是水的容重，u是垂直于桥墩的流速，g是重力加速度；
12、所述桥墩可抗力f计算公式如下：
13、
14、其中，a是桥墩所占面积，γ是桥墩重量产生的有效剪力。
15、优选的，所述桥墩影响因素包括水泥标号c、钢筋标号θ、桥墩整体高度与淹没水深的比例
16、优选的，所述山洪对铁桥的冲击力p以及所述桥墩可抗力f结合桥墩影响因素确定铁路桥山洪风险等级，包括：
17、当p＝0时，判定所述铁路桥山洪风险等级为无风险等级；
18、当0<p<c×f时，判定所述铁路桥山洪风险等级为低风险等级；
19、当c×f<p<θ×c×f时，判定所述铁路桥山洪风险等级为中风险等级；
20、当时，判定所述铁路桥山洪风险等级为高风险等级；
21、当时，判定所述铁路桥山洪风险等级为极端风险等级。
22、另一方面，本专利技术还提出一种铁路桥山洪风险评价系统，用于实现上述铁路桥山洪风险评价方法，包括：
23、山洪模拟模块，用于基于二维水动力模型模拟山洪自然灾害的动力演进过程，得到洪水特征值；
24、计算模块，用于根据所述洪水特征值计算山洪对铁路桥的冲击力p以及桥墩可抗力f；
25、风险等级确定模块，用于在所述山洪对铁桥的冲击力p、所述桥墩可抗力f的基础上结合桥墩影响因素确定铁路桥山洪风险等级。
26、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种铁路桥山洪风险评价方法及系统，基于二维水动力模型，模拟溃坝、暴雨山洪的动力演进过程；基于铁路桥所在及周边栅格的水深、流速等模拟结果，计算山洪对铁路桥冲击力，计算桥墩可抗力；参考水泥标号、钢筋标号、桥墩整体高度与淹没水深的比例，基于冲击力和桥墩可抗力确定风险等级。本专利技术利用二维水动力学模型在无资料地区山洪模拟方面所需资料少且可模拟动力过程的优势，综合考虑多种影响因素的基础上增加了动力因素山洪冲击力及桥墩可抗力对铁路桥的影响分析，提高风险评估的可靠性。
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1.一种铁路桥山洪风险评价方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种铁路桥山洪风险评价方法，其特征在于，控制二维水动力模型模拟过程中采用的网格分辨率，铁路桥桥墩宽度至少为网格宽度的两倍。
3.根据权利要求1所述的一种铁路桥山洪风险评价方法，其特征在于，洪水特征值包括铁路桥所在及周边栅格的水深、垂直于桥墩的流速。
4.根据权利要求3所述的一种铁路桥山洪风险评价方法，其特征在于，所述山洪对铁路桥的冲击力P计算公式如下：
5.根据权利要求1所述的一种铁路桥山洪风险评价方法，其特征在于，所述桥墩影响因素包括水泥标号C、钢筋标号θ、桥墩整体高度与淹没水深的比例Σ。
6.根据权利要求5所述的一种铁路桥山洪风险评价方法，其特征在于，所述山洪对铁桥的冲击力P以及所述桥墩可抗力F结合桥墩影响因素确定铁路桥山洪风险等级，包括：
7.一种铁路桥山洪风险评价系统，其特征在于，包括：
【技术特征摘要】
1.一种铁路桥山洪风险评价方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种铁路桥山洪风险评价方法，其特征在于，控制二维水动力模型模拟过程中采用的网格分辨率，铁路桥桥墩宽度至少为网格宽度的两倍。
3.根据权利要求1所述的一种铁路桥山洪风险评价方法，其特征在于，洪水特征值包括铁路桥所在及周边栅格的水深、垂直于桥墩的流速。
4.根据权利要求3所述的一种铁路桥山洪风险评价方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王月玲，桑燕芳，
申请(专利权)人：中国科学院地理科学与资源研究所，
类型：发明
国别省市：
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