(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210931062.9 (22)申请日 2022.08.04 (71)申请人 交通运输部天津水运工程科 学研究 所 地址 300456 天津市滨 海新区塘沽区新港 二号路2618号 (72)发明人 李文丹　解鸣晓　王恒　张静华　 许婷　赵张益　 (74)专利代理 机构 北京盛广信合知识产权代理 有限公司 161 17 专利代理师 张军艳 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种估算电厂取排水明渠平衡水深的方法 (57)摘要 本发明公开了一种估算电厂取排水明渠平 衡水深的方法， 包括： 获取电厂所在水域的全潮 水文实测历史数据， 基于历史数据， 对平衡水深 和单宽流量进行数据拟合， 获得拟合曲线； 构建 潮流模型， 基于潮流模型进行潮流模拟计算， 获 得潮流模拟计算结果； 基于潮流模拟计算结果， 选取明渠特征点， 基于明渠特征点计算特征点位 置的单宽流量； 基于拟合曲线和特征点位置的单 宽流量， 计算明渠特征点的平衡水深值， 获得明 渠平衡水深结果。 本发明能够应用于未开发海 域， 平衡水深的估算结果误差低， 估算方法简单 有效。 权利要求书1页 说明书7页 附图10页 CN 115329560 A 2022.11.11 CN 115329560 A 1.一种估算电厂取排水明渠平衡水深的方法， 其特 征在于， 包括： 获取电厂所在水域的全潮水文实测历史数据， 基于所述历史数据， 对平衡水深和单宽 流量进行数据拟合， 获得拟合曲线； 构建潮流模型， 基于所述潮流模型进行潮流模拟计算， 获得潮流模拟计算结果； 基于所述潮流模拟计算结果， 选取明渠特征点， 基于所述明渠特征点计算特征点位置 的单宽流 量； 基于所述拟合曲线和所述特征点位置的单宽流量， 计算明渠特征点的平衡水深值， 获 得明渠平衡水深结果。 2.根据权利要求1所述的一种估算电厂取排水明渠平衡水深的方法， 其特 征在于， 获取电厂所在水域的全潮水文实测历史数据的过程包括， 收集各测站 的平衡水深， 各 测站大潮 、 中潮、 小潮的平均流速； 以及基于所述平衡水深和所述平均流速获得各测站过水 断面流量。 3.根据权利要求1所述的一种估算电厂取排水明渠平衡水深的方法， 其特 征在于， 所述拟合曲线的拟合曲线公式为： y＝5.907x0.5 367 其中： x为单宽流 量， y为平衡水深。 4.根据权利要求1所述的一种估算电厂取排水明渠平衡水深的方法， 其特 征在于， 构建所述潮流模型的过程包括软件选取、 确定计算域、 网格剖分、 确定开边界、 模型验 证。 5.根据权利要求 4所述的一种估算电厂取排水明渠平衡水深的方法， 其特 征在于， 所述网格剖分用于拟合包括复杂岬湾、 河口和堤线的细致 边界； 所述网格剖分的过程包括， 对重点工程区的模型计算网络进行局部加密处理， 采用无 结构的三角形网络对计算域进行剖分， 获得模型网格最小空间步长； 基于所述模型网格最 小空间步长， 划分用于最 终计算的模型网络节点； 其中， 所述模型网格最小空间步长应保证 精确分辨取排水明渠。 6.根据权利要求1所述的一种估算电厂取排水明渠平衡水深的方法， 其特 征在于， 基于所述潮流模型进行潮流模拟计算时， 还包括确定开边界、 给定开边界的潮位或潮 量过程； 所述确定开边界、 给定开边界的潮位或潮量过程包括采用 潮位过程控制开边界处外海 潮， 基于潮汐模型计算获得潮位 边界， 并根据实测流速流向进行调试。 7.根据权利要求1所述的一种估算电厂取排水明渠平衡水深的方法， 其特 征在于， 基于所述明渠特征点计算特征点位置的单宽流量的过程包括， 基于验证过的潮流模 型， 针对电厂实施后的水流动力进行模拟并提取各特征点位的平均流速和水深， 基于所述 平均流速和水深， 获得明渠内的过 水流量。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115329560 A 2一种估算电厂取排水明渠 平衡水深的方法 技术领域 [0001]本发明属于平衡水深测量领域， 特别是涉及一种估算电厂取排水 明渠平衡水深的 方法。 背景技术 [0002]海床稳定时， 水深、 动力条件(波浪和水流)和泥沙含量基本处于相对平衡的状态， 这时的水深我们称之为平衡水深。 受工程建设影响， 工程局部水域水流和波浪动力将发生 变化， 随之带动水体含沙量发生改变， 水深也将重新调整来 适应新的平衡 状态。 [0003]近几十年来， 国家大力发展滨海电厂， 电厂需要从外海中取进冷水和排出温水来 维持电厂基本运营。 受众多因素影响， 电厂需要建设取排水防波堤并在堤内开挖取排水明 渠来保证该电厂顺利取排水。 考虑到防波堤建设、 明渠开挖以及取排水影响， 取排水明渠内 动力条件将会改变， 水深也会重新调整， 经过一定时间后达到新的平衡水深 。 如果调整水深 后的明渠底高程高于 设计基准低水位， 则电厂会有 取排水的安全问题， 因此， 计算电厂取排 水明渠内的平衡水深对于电厂运营期间取排水安全致关重要。 以往针对电厂建设后取排水 明渠内平衡水深的研究多采用长周期地形演 变的数值模拟研究方法， 但这种方法还不成熟 且主要依赖于临近工程 实施后的地形变化来作为地形冲淤的验证资料。 若周边海域为未开 发海域， 则这种计算方法存在很大的误差。 因此， 本发明专利试图寻找一种全新且简单的计 算方法来进行明渠内平衡水深的计算。 发明内容 [0004]为实现上述目的， 本发明提供了如下方案： 一种估算电厂取排水明渠平衡水深的 方法， 包括： [0005]获取电厂所在水域的全潮水文实测历史数据， 基于所述历史数据， 对平衡水深和 单宽流量进行数据拟合， 获得拟合曲线； [0006]构建潮流模型， 基于所述潮流模型进行潮流模拟计算， 获得潮流模拟计算结果； [0007]基于所述潮 流模拟计算结果， 选取明渠特征点， 基于所述明渠特征点计算特征点 位置的单宽流 量； [0008]基于所述拟合曲线和所述特征点位置的单宽流量， 计算明渠特征点的平衡水深 值， 获得明渠平衡水深结果。 [0009]优选地， 获取电厂所在水域的全潮水文实测历史数据的过程包括， 收集各测站的 平衡水深， 各测站大潮、 中潮、 小潮的平均流速； 以及基于所述平衡水深和所述平均流速获 得各测站过 水断面流量。 [0010]优选地， 所述拟合曲线的拟合曲线公式为： [0011]y＝5.907x0.5367 [0012]其中： x为单宽流 量， y为平衡水深。 [0013]优选地， 构建所述潮流模型的过程包括软件选取、 确定计算域、 网格剖分、 确定开说　明　书 1/7 页 3 CN 115329560 A 3