(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111288890.7 (22)申请日 2021.11.02 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113887087 A (43)申请公布日 2022.01.04 (73)专利权人 交通运输部天津水运工程科 学研 究所 地址 300456 天津市滨 海新区新港二 号路 2618号 (72)发明人 杨云平　王建军　李旺生　刘万利　 沈淇　李有为　 (74)专利代理 机构 北京东方盛凡知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11562 专利代理师 李娜(51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (56)对比文件 CN 108625 337 A,2018.10.09 CN 1028521 14 A,2013.01.02 CN 113536643 A,2021.10.2 2 王建军,杨云平 等.长江下游福姜沙河段边 心滩演变及对航槽冲淤影响研究. 《应用基础与 工程科学学报》 .2020, 审查员 易铭 (54)发明名称 潮汐河段底沙输移引起的航道淤积量计算 方法及系统 (57)摘要 本发明公开了潮汐河段底沙输移引起的航 道淤积量计算方法及系统， 包括， 获取待测断面 位置数据， 其中待测断面位置为浅滩区域上游深 槽区域输沙能力最强的断面位置及浅滩区域输 沙能力最弱的断面位置； 对待测断面位置数据进 行回归计算， 得到最大流速 数据； 获取临界流速， 基于临界流速， 对最大流速数据进行计算， 得到 底沙输移流速， 通过底沙输移率公 式对底沙输移 流速进行计算， 得到底沙输移量， 基于底沙输移 量， 得到航道淤积量。 本发明能够以潮汐河段航 道浅滩区域为单元， 建立了一套可以计算包含涨 潮、 落潮工程浅滩区域底沙输移量的计算方法及 系统， 用于潮汐河段航道浅滩淤积量的准确计 算。 权利要求书3页 说明书10页 附图5页 CN 113887087 B 2022.08.19 CN 113887087 B 1.潮汐河段底沙 输移引起的航道淤积量计算方法， 其特 征在于， 包括： 获取待测断面位置数据， 其中待测断面位置为浅滩区域上游深槽区域输沙能力最强的 断面位置及浅滩区域输 沙能力最弱的断面 位置； 对待测断面 位置数据进行回归计算， 得到最大流速数据； 获取临界流速， 基于临界流速， 根据最大流速数据进行计算， 得到底沙输移流速， 根据 底沙输移 流速通过底沙输移 率公式进行计算， 得到底沙输移 量， 基于底沙输移 量， 得到航道 淤积量； 所述底沙 输移率公式为： V为水流流速； Vc为底沙输移流速； ω为沉降速度； C0为无量纲 谢才系数； k为待定常数； g 为重力加速度； h为水深； 根据底沙 输移流速通过底沙 输移率公式进行计算之后包括： 获取实测资料数据， 对实测资料数据通过单宽输沙率公式进行计算， 获取单宽底沙输 沙率； 所述单宽 输沙率公式为： 基于单宽底沙输沙率， 对底沙输移率公式进行修正， 通过修正后的底沙输移公式对底 沙输移流速进行计算， 得到底沙输移 量， 其中， 底沙输移 量包括涨潮底沙输移 量及落潮底沙 输移量； 所述修正后的底沙 输移公式为： 潮周期内底沙 输沙量： KZ和KL分别为涨潮和落 潮时间长度的待定系数； KVZ和KVL分别为涨潮和落潮流速换算系数； TZ和TL分别为涨潮和落 潮的时间长度； VZ和VL分别为涨潮和落潮平均流速； VC为底沙输移流速； 近似为 常数； 基于底沙 输移量， 得到航道淤积量的过程包括： 对涨潮底沙输移量及落潮底沙输移量进行差值计算， 将所述差值计算结果作为航道淤 积量； 同时进行浅滩区域输移类别判定， 当所述差值计算为正数时， 则浅滩区域输移类别为 浅滩淤积， 否则浅滩区域输移类别为浅滩冲刷。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 113887087 B 22.根据权利要求1所述的潮汐河段底沙 输移引起的航道淤积量计算方法， 其特 征在于： 对待测断面 位置数据进行回归计算的过程包括： 通过对待测断面 位置数据进行多元回归分析， 获取最大流速数据， 其中， 所述待测断面位置数据包括涨潮参数及落潮参数， 涨潮参数包括： 断面位置涨潮 最大流量、 涨潮上游潮位站最低潮位、 涨潮断面最低潮位及涨潮潮差； 所述落潮参数包括： 断面位置落潮最大流量、 落潮上游潮位站 最低潮位、 落潮断面最低潮位和落潮潮差； 所述最 大流速数据包括 涨潮最大流速数据及落潮最大流速数据。 3.根据权利要求1所述的潮汐河段底沙 输移引起的航道淤积量计算方法， 其特 征在于： 得到底沙 输移流速的过程包括： 获取第一 流速， 所述第一 流速为底沙 输移计算时间内的流速； 基于临界流速对第一 流速进行判定； 当所述第一流速大于临界流速时， 基于第一流速及临界流速， 获取涨潮时间长度及落 潮时间长度， 基于涨潮时间长度及落潮时间长度， 对最大流速数据进 行计算， 得到底沙输移 流速； 否则所述底沙 输移流速为 零； 其中底沙 输移流速包括 涨潮底沙 输移流速及落潮底沙 输移流速 。 4.潮汐河段底沙 输移引起的航道淤积量计算系统， 其特 征在于： 包括， 获取模块， 处 理模块， 计算模块； 获取模块用于获取待测断面位置数据， 其中待测断面位置为浅滩区域上游深槽区域输 沙能力最强的断面 位置及浅滩区域输 沙能力最弱的断面 位置； 处理模块用于对待测断面 位置数据进行回归计算， 得到最大流速数据 计算模块用于获取临界流速， 基于临界流速， 根据最大流速数据进行计算， 得到底沙输 移流速， 根据 底沙输移 流速通过底沙输移 率公式进行计算， 得到底沙输移量， 基于底沙输移 量， 得到航道淤积量； 所述计算模块还 包括修正模块； 所述修正模块用于获取实测资料数据， 对实测资料数据通过单宽输沙率公式进行计 算， 获取单宽底沙输沙率； 基于单宽底沙输沙率， 对底沙输移率公式进行修正， 通过修正后 的底沙输移公式对底沙输移 流速进行计算， 得到底沙输移 量， 其中， 底沙输移 量包括涨潮底 沙输移量及落潮底沙 输移量； 所述计算模块还 包括淤积量模块； 所述淤积量模块用于对涨潮底沙输移量及落潮底沙输移量进行差值计算， 将所述差值 计算结果作为 航道淤积量； 同时进行浅滩区域输移类别判定， 当所述差值计算为正数时， 则浅滩区域输移类别为 浅滩淤积， 否则浅滩区域输移类别为浅滩冲刷。 5.根据权利要求 4所述的潮汐河段底沙 输移引起的航道淤积量计算系统， 其特 征在于： 所述处理模块包括回归 模块； 所述回归模块用于通过对涨潮参数及落潮参数分别进行多元回归分析， 获取最大流速 数据， 其中所述待测断面位置数据包括涨潮参数及落潮参数， 涨潮参数包括： 断面位置涨潮权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 113887087 B 3