申请/专利权人：黄河勘测规划设计研究院有限公司

申请日：2021-07-16

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN113536462B

主分类号：G06F30/15

分类号：G06F30/15;G06F30/28;G06F111/04;G06F111/10;G06F113/08;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2021.11.09#实质审查的生效;2021.10.22#公开

摘要：本发明公开了一种适用于多泥沙河流的防沙平底船尺寸设计方法及系统，其方法包括：收集目标河道实测资料，根据所述实测资料分析目标河道的水文断面冲淤变化特点，基于所述目标河道的水文断面冲淤变化特点，拟合出目标河道的水面宽度与流量的函数表达式，根据所述实测资料确定目标河道在设计通航条件下对应的流量，将所述流量代入函数表达式中计算出设计通航条件下对应的期望水面宽度，以所述期望水面宽度为基础，根据所述设计通航条件拟合出设计防沙平底船的宽度和吃水深度的表达式，利用所述设计防沙平底船的宽度和吃水深度的表达式计算出设计防沙平底船的目标宽度和目标长度。保证了最终设计出的防沙平底船更加实用，避免了成本的浪费。

主权项：1.一种适用于多泥沙河流的防沙平底船尺寸设计方法，其特征在于，包括以下步骤：收集目标河道实测资料，根据所述实测资料分析目标河道的水文断面冲淤变化特点；基于所述目标河道的水文断面冲淤变化特点，拟合出目标河道的水面宽度与流量的函数表达式；根据所述实测资料确定目标河道在设计通航条件下对应的流量，将所述流量代入函数表达式中计算出设计通航条件下对应的期望水面宽度；以所述期望水面宽度为基础，根据所述设计通航条件拟合出设计防沙平底船的宽度和吃水深度的表达式，利用所述设计防沙平底船的宽度和吃水深度的表达式计算出设计防沙平底船的目标宽度和目标长度；所述基于所述目标河道的水文断面冲淤变化特点，拟合出目标河道的水面宽度与流量的函数表达式，包括：根据所述目标河道的水文断面冲淤变化特点确定目标河道水文代表断面；获取目标河道水文代表断面对应的目标河道的水面宽度和流量；整理目标河道实测洪水要素资料，根据所述目标河道实测洪水要素资料和目标河道水文代表断面对应的目标河道的水面宽度和流量拟合出目标河道的水面宽度与流量的函数表达式：B＝α1Qβ1其中，B表示为目标河道水文代表断面对应的目标河道的水面宽度，Q表示为目标河道水文代表断面对应的目标河道的流量，α1表示为目标河道实测洪水要素资料中的第一待定参数，β1表示为目标河道实测洪水要素资料中的第二待定参数；根据所述实测资料确定目标河道在设计通航条件下对应的流量，将所述流量代入函数表达式中计算出设计通航条件下对应的期望水面宽度，包括：根据所述实测资料中确定目标河道的日均流量；对所述日均流量进行统计分析，根据所述设计通航条件的设计参数计算出目标河道在设计通航条件下对应的流量Qs；将所述目标河道在设计通航条件下对应的流量Qs代入到所述流量代入函数表达式中计算出目标河道在设计通航条件下的期望水面宽度Bs；所述以所述期望水面宽度为基础，根据所述设计通航条件拟合出设计防沙平底船的宽度和吃水深度的表达式，利用所述设计防沙平底船的宽度和吃水深度的表达式计算出设计防沙平底船的目标宽度和目标长度，包括：根据如下公式计算出设计防沙平底船的吃水深度：hc＝hs-h1-σh2-h0其中，hc表示为设计防沙平底船的吃水深度，hs表示为设计通航条件对应的航道设计水深，h1表示为设计防沙平底船触底安全富裕深度，σ表示为考虑多泥沙河流发生大于预设规模淤积时的调整系数，h2表示为目标河道内的备淤深度，h0表示为设计防沙平底的船航行下沉量；根据设计防沙平底船的吃水深度计算出设计防沙平底船的目标宽度，针对单线航道，根据如下公式计算出设计防沙平底船的目标宽度： 其中，Bc1表示为单线航道下的设计防沙平底船的目标宽度，ml表示为目标河道左岸边坡系数，mr表示为目标河道右岸边坡系数，γ表示为航迹带宽与设计防沙平底船宽度限值的比值，δ表示为设计防沙平底船至航道边缘的安全距离与防沙平底船航迹带比值，ω表示为预设比例因子，θ表示为设计防沙平底船的航行漂角，sinθ表示为设计防沙平底船的航行漂角的正弦值；根据单线航道下的设计防沙平底船的目标宽度和目标河道在设计通航条件下的期望水面宽度计算出单线航道下的设计防沙平底船的目标长度： 其中，L1表示为单线航道下的设计防沙平底船的目标长度，d表示为设计防沙平底船至航道边缘的安全距离，Bs表示为目标河道在设计通航条件下的期望水面宽度；针对双线航道，根据如下公式计算出设计防沙平底船的目标宽度： 其中，Bc2表示为双线航道下的设计防沙平底船的目标宽度，δ1表示为设计防沙平底船上行至航道边缘处安全距离与设计防沙平底船航迹带宽度比值，δ2表示为设计防沙平底船下行至航道边缘处安全距离与设计防沙平底船航迹带宽度比值，η表示为上、下行防沙平底船会船时的安全距离与设计防沙平底船航迹带比值；根据双线航道下的设计防沙平底船的目标宽度和目标河道在设计通航条件下的期望水面宽度计算出双线航道下的设计防沙平底船的目标长度： 其中，L2表示为双线航道下的设计防沙平底船的目标长度，d1表示为设计防沙平底船上行时至航道边缘处的安全距离，d2表示为设计防沙平底船下行时至航道边缘处的安全距离，C表示为上、下行防沙平底船会船时的安全距离。

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