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一种含淹没柔性植物矩形河道曼宁糙率系数的计算方法技术

技术编号:44332840 阅读:9 留言:0更新日期:2025-02-18 20:41
本发明专利技术公开了一种含淹没柔性植物矩形河道曼宁糙率系数的计算方法,包括:获取单株植物的体积V<subgt;SP</subgt;以及单位面积内的植物数量D;测量含淹没柔性植物段的河道宽度B,河道长度L以及水位H<subgt;c</subgt;;将植物阻力等效分布在床面上,计算等效分布后的水深H<subgt;p</subgt;以及水力半径R<subgt;p</subgt;;确定植物的无量纲化偏转角度以及淹没程度与水流流速之间的关系;计算得到含淹没柔性植物矩形河道的曼宁糙率系数。本发明专利技术将含植物段的复杂流速分布通过植物的偏转角和淹没程度来反映,解决了流速参数不易确定的问题,减少了计算误差,提高了测量精度,提升了计算的便捷性和准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及河道糙率计算,具体涉及一种含淹没柔性植物矩形河道曼宁糙率系数的计算方法


技术介绍

1、在河道中构建植物生态系统成为一种常用的解决方案。这种生态系统主要通过种植沉水植物来恢复和改善水环境,不仅有助于稳固和改善水质,还能有效稳定河床并减少侵蚀。但是柔性沉水植物随波摆动和变形导致水流流态复杂化,进而显著影响了河道的糙率特性,由于河道糙率关系到的生态治理以及洪水期的行洪安全,因此精确计算河道阻力对于河道生态管理和防洪措施的设计至关重要。

2、河道阻力通常由曼宁系数来表征,河道的糙率通常通过曼宁公式中的曼宁系数来估计,但是当存在大量柔性植被时,传统方法的有效性和准确性会显著下降,因为柔性植被在不同流速和流态条件下的动态行为而表现出多样化的阻力特性,导致河道断面流速分布复杂,传统公式中的流速参数不易确定,导致计算结果精度低。

3、所以,需要一个新的技术方案来解决这个问题。


技术实现思路

1、专利技术目的:为了克服现有技术中存在的不足,提供一种含淹没柔性植物矩形河道曼宁糙率系数的计算本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种含淹没柔性植物矩形河道曼宁糙率系数的计算方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种含淹没柔性植物矩形河道曼宁糙率系数的计算方法,其特征在于,所述步骤S1中单株植物的体积的获取方法为:利用排水法多次测量取均值得出植物的体积;单位面积内的植物数量通过框选1平方面积内植物的数量确定。

3.根据权利要求1所述的一种含淹没柔性植物矩形河道曼宁糙率系数的计算方法,其特征在于,所述步骤S2中水位的测量方法为:从进入植被段处为起点,离开植被段处为终点,中间等间距选取断面,每个断面三个测点进行测量,根据起点与终点处的水位差值计算植被段的水力坡度。

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【技术特征摘要】

1.一种含淹没柔性植物矩形河道曼宁糙率系数的计算方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种含淹没柔性植物矩形河道曼宁糙率系数的计算方法,其特征在于,所述步骤s1中单株植物的体积的获取方法为:利用排水法多次测量取均值得出植物的体积;单位面积内的植物数量通过框选1平方面积内植物的数量确定。

3.根据权利要求1所述的一种含淹没柔性植物矩形河道曼宁糙率系数的计算方法,其特征在于,所述步骤s2中水位的测量方法为:从进入植被段处为起点,离开植被段处为终点,中间等间距选取断面,每个断面三个测点进行测量,根据起点与终点处的水位差值计算植被段的水力坡度。

4.根据权利要求1所述的一种含淹没柔性植物矩形河道曼宁糙率系数的计算方法,其特征在于,所述步骤s3中将植物阻力等效分布在床面上的方式为:将植物视为附着在原始河床表面上的一个个植物颗粒,植物所受的阻力简化成河床上颗...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈红宋邦国赵旭魏芙蓉吴高花彭思易耿兴乐陈颜笑
申请(专利权)人:河海大学
类型:发明
国别省市:

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