[发明专利]一种基于定量指标的航道联动治理方法

摘要

本发明公开了一种基于定量指标的航道联动治理方法，包括如下步骤：步骤a，将水流摆动力指标与河道约束力指标的比值λ，作为河段上下游联动治理评价指标，并设定评价基准指标数值λ_e；步骤b，求得实际航道的水流摆动力指标与河道约束力指标的实际比值λ_s；步骤c,将λ_s与λ_e进行比较，根据比较结果分别实施如下分步骤：步骤c‑1，当λ_s≥λ_e时，将上下游河段作为整体，从上至下进行联动整治；步骤c‑2，当λ_s<λ_e时，采取单滩治理措施。本发明能够提供一种基于定量指标的航道联动治理方法，经试验，该方法能够适应长河段整治，并满足不同航道尺度目标的整治要求。

主权项

1.一种基于定量指标的航道联动治理方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤a，将水流摆动力指标与河道约束力指标的比值λ，作为河段上下游联动治理评价指标，并设定评价基准指标数值λ_e；步骤b，求得实际航道的水流摆动力指标与河道约束力指标的实际比值λ_s；步骤c,将λ_s与λ_e进行比较，根据比较结果分别实施如下分步骤：步骤c‑1，当λ_s≥λ_e时，将上下游河段作为整体，从上至下进行联动整治；步骤c‑2，当λ_s<λ_e时，采取单滩治理措施；所述步骤a中，将水流摆动力指标设为R₀，将河道约束力指标设为R_*，则上下游联动治理评价指标λ的值由以下公式求得：λ＝R₀/R_*(1)其中，公式(1)、公式(2)和公式(3)中，各参数定义如下：R₀为水流摆动力指标，用水流动力轴线弯曲半径表征，单位为m；R_*为河道约束力指标，用河道深泓弯曲半径表征，单位为m；Q为河段进口流量，单位为m³/s；Q_max为河段进口最大流量，单位为m³/s；Q_min为河段进口最小流量，单位为m³/s；L为矶头或节点突出岸线长度，单位为m；d为河床中值粒径，单位为m；B为平滩河宽，单位为m；h₀为平滩水深，单位为m；ζ为平滩河相系数；J为坡降；为河道弯曲度；g为重力加速度，单位为s/m²；ρ为密度，单位为kg/m³；M为河岸地质评分，根据土层分类，取值60～100；所述步骤c‑1的分步骤为：步骤c‑1‑1，规划目标河型和理想航路：对于需要联动治理的河段，参考天然河流几何形态规律确定目标河型和理想航路；步骤c‑1‑2，建立河势稳定指标函数，将河床边界、水流、泥沙参数代入函数表达式，求得治理前后的河势稳定指标，并进行比较，预估评价工程效果；将河势稳定指标设为Ψ，将边界条件综合指标设为Γ，将水流条件综合指标设为Λ，则河势稳定指标Ψ的值由以下公式求得：Ψ＝Γ^0.1Λ^0.05(5)公式(5)、公式(6)和公式(7)中，各参数定义如下：M为河岸地质评分，根据土层分类，取值60～100；D_L1为河段左岸进口矶头或节点附近冲刷坑平均水深，单位为m；D_L2为河段左岸出口矶头或节点附近冲刷坑平均水深，单位为m；D_R1为河段右岸进口矶头或节点附近冲刷坑平均水深，单位为m；D_R2为河段右岸出口矶头或节点附近冲刷坑平均水深，单位为m；L′为矶头之间或节点之间的纵向距离，单位为m；k为整治河段特征流量流量级，其中，当整治河段特征为单一河型时，k取值为1；当整治河段特征为分汊河型时，k取值为3；为平滩流量，单位为m³/s；Q₁为起摆流量，单位为m³/s；Q₂为止摆流量，单位为m³/s；t为水流起摆到止摆对应的持续天数，单位为天；T为水流起摆到止摆对应的周期，单位为天；l为水流起摆到止摆期间主流的平均摆动幅度，单位为m；L_max为主流的最大摆动幅度，单位为m。