[发明专利]基于河口开阔水域桥梁的阻水分析方法、装置、设备及介质

说明书

本发明涉及河口水动力学领域，揭露一种基于河口开阔水域桥梁的阻水分析方法、装置、电子设备以及存储介质，所述方法包括：提取水流数据中的水流流态与水流流向，确定水流主流向，利用水流主流向构建阻水投影线；划分投影线分段与阻水水位，构建阻水投影断面，计算分段断面面积与总断面面积；构建河口桥墩在阻水投影线上的桥墩投影，计算投影长度，计算桥墩阻水面积；识别重叠投影，计算重叠起点与重叠终点，确定重叠长度与平均底高程，利用重叠长度与平均底高程计算重叠投影对应的重叠阻水面积；计算总阻水面积，计算阻水面积比，计算分段断面面积与总断面面积之间的断面面积比，确定桥梁的阻水分析结果。本发明可以扩展河口桥梁阻水分析适用性。

技术领域

本发明涉及河口水动力学领域，尤其涉及一种基于河口开阔水域桥梁的阻水分析方法、装置、电子设备以及存储介质。

背景技术

基于河口开阔水域桥梁的阻水分析是指计算河口开阔水域桥梁的阻水比的过程，河流在入海前，一般过渡为河口（湾），表现为水面扩宽，过流断面增加，水流流速减小，常称之为河口，阻水比指的是可用之来反映该桥梁占用河道的情况和阻水程度的比例，是分析涉水工程对水流阻滞影响的重要定性指标之一。

目前，河口开阔水域桥梁的阻水分析中常常对“阻水投影线”和“阻水投影断面”的描述与指代不清，且文字表达中常将“线”、“面”混淆，表述中混用，说明其成果较为粗犷，分析深度不够；阻水投影断面部分位于桥位下游，不能反应工程对上游的阻水影响；分析中采用水流流向与桥墩走向的交角进行投影，实际上，桥梁轴线与投影阻水断面之间亦有交角，未进行合理的投影计算转换；阻水投影线为一条直线，不适用于河口开阔水域地带；计算过于复杂，引入低阶到高阶的多种计算函数，不利推广；桥梁的设计方案与需求、河道水情、施工技术及管理要求等相关，且计算选取的阻水投影线与水流、河势、地形等有关，很难通过程序化设计进行模板式快速计算。因此，亟待一种解决方案可以在计算不复杂的前提下，保障对河口桥梁阻水分析的广泛适用性。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于河口开阔水域桥梁的阻水分析方法、装置、电子设备以及存储介质，可以在计算不复杂的前提下，保障对河口桥梁阻水分析的广泛适用性。

第一方面，本发明提供了一种基于河口开阔水域桥梁的阻水分析方法，包括：

采集河口桥梁的水流数据，提取所述水流数据中的水流流态与水流流向，根据所述水流流态与所述水流流向，确定所述河口桥梁的水流主流向，利用所述水流主流向构建所述河口桥梁的阻水投影线；

划分所述阻水投影线的投影线分段与阻水水位，并构建所述阻水投影线对应的阻水投影断面，根据所述投影线分段与所述阻水水位，计算所述阻水投影断面对应的分段断面面积与总断面面积；

获取所述河口桥梁对应的河口桥墩，构建所述河口桥墩在所述阻水投影线上的桥墩投影，计算所述桥墩投影的投影长度，根据所述投影长度，计算所述桥墩投影对应的桥墩阻水面积；

识别所述桥墩投影中的重叠投影，计算所述重叠投影的重叠起点与重叠终点，根据所述重叠起点与所述重叠终点，确定所述重叠投影的重叠长度与平均底高程，利用所述重叠长度与所述平均底高程计算所述重叠投影对应的重叠阻水面积；

根据所述桥墩阻水面积与所述重叠阻水面积，计算所述河口桥墩的总阻水面积，并计算所述总阻水面积对应的阻水面积比，同时计算所述分段断面面积与总断面面积之间的断面面积比，根据所述阻水面积比与所述断面面积比，确定所述河口桥梁的阻水分析结果。

在第一方面的一种可能实现方式中，所述根据所述水流流态与所述水流流向，确定所述河口桥梁的水流主流向，包括：

根据所述水流流态与所述水流流向，识别所述河口桥梁的落潮流流场；

检测所述落潮流流场的流速分布，利用下述公式确定所述流速分布对应的分布时间：