申请/专利权人：四川大学

申请日：2022-03-24

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN114611321B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F17/11

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2022.06.28#实质审查的生效;2022.06.10#公开

摘要：本发明公开了基于分层混合长度的淹没植被区水流垂线流速预测方法，将完全发展的淹没植被水流分为植被层和表水流层，通过分别求解各层动量方程，获得淹没植被区水流垂线流速分布解析解；其中表水流层，从淹没植被水流紊动扩散机制出发提出了分层混合长度模型。所得解析通过大量水槽实测数据进行了模型率定及验证，表明该模型在提高预测准确度的同时，对于不同来源数据具有极强通用性。所需确定常数均为本领域常见的计算变量，可以根据水流条件、植被条件和河道条件确定，不需要展开流速测量，降低了研究成本，且在本领域具有广泛的通用性。

主权项：1.基于分层混合长度的淹没植被区水流垂线流速预测方法，其特征在于，所述方法包括：以植被冠层顶部为边界，把淹没植被区，沿水的深度方向分为植被层和表水流层；利用预设的基础参数，建立植被层动量控制方程和表水流层动量控制方程；利用特征长度尺度参数和预先采集的流速参数，对植被层的涡粘系数进行模拟计算，得到植被层的涡粘系数；利用预设的分层混合长度模型，对表水流层的涡粘系数进行模拟计算；得到表水流层的涡粘系数；把所述植被层的涡粘系数输入到所述植被层动量控制方程，并对所述植被层动量控制方程进行求解，得到植被层预测模型；把所述表水流层的涡粘系数输入到所述表水流层动量控制方程，并对所述表水流层动量控制方程进行求解，得到表水流层预测模型；利用植被层预测模型和表水流层预测模型，对淹没植被区水流垂线流速进行预测；所述植被层动量控制方程具体为： 其中，z为水深位置坐标，U为时均流速，vt为涡粘系数，a为植被密度，Cd为拖曳力系数，S为水面比降，g为重力加速度；所述表水流层动量控制方程具体为： 利用预设的混合长度模型，对表水流层的涡粘系数进行模拟计算，具体包括：利用预设的混合长度模型并对ls进行修正，把ls＝κsz+r代入混合长度模型中，对表水流层的涡粘系数进行模拟计算，其中，其中ls为混合长度，κs为混合长度比例系数，r为混合长度修正常数，κs和r均为模型参数；所述植被层的涡粘系数vt＝cplvU；cplv为模型参数；其中，cplv＝0.013H-0.001；r＝1.02κs+0.067h+0.015κs-0.028；H为水深，h为植被高度。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 四川大学 基于分层混合长度的淹没植被区水流垂线流速预测方法

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