(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 202210796120.1 (22)申请日 2022.07.07 (71)申请人 浙江贵仁信息科技股份有限公司 地址 310051 浙江省杭州市西兴街道阡 陌 路482号B楼第12层 (72)发明人 罗源　桂发二　万鹏　李容　叶群　 (74)专利代理 机构 北京易捷胜知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11613 专利代理师 齐胜杰 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 113/08(2020.01) (54)发明名称 一种一维河道水工构筑物过流模拟方法及 系统 (57)摘要 本发明涉及一种一维河道水工构筑物过流 模拟方法及系统， 方法包括： S1、 根据河道中的水 工构筑物的位置确定河道断面位置， 并获取该河 道的控制单元； S2、 根据一维河网数学模型的初 始化信息、 河道外边界的水位历时曲线、 流量历 时曲线， 获取河道各控制单元一般界面的初始数 值通量； S3、 根据初始水工构筑物过流方式、 一维 河网数学模型的初始化信息和初始水工构筑物 界面过水面积， 获取河道各控制单元的构筑物界 面的初始数值通量； S4、 根据河道外边界的水位 历时曲线、 流量历时曲线和/或用户添加的源项、 河道各控制单元一般界面的初始数值通量、 河道 各控制单元的构筑物界面的初始数值通量， 获取 预先设定的目标时刻 的各控制单元中心的流体 变量值。 权利要求书4页 说明书11页 附图2页 CN 114880756 A 2022.08.09 CN 114880756 A 1.一种一维河道水工构筑物过流模拟方法， 其特 征在于， 包括： S1、 根据河道中的水工构筑物 的位置确定河道断面位置， 并采用中心格式有限体积法 对河道进行离 散化， 获取 该河道所对应的多个的控制单 元； 其中， 每一控制单 元均对应一般界面和/或构筑物界面； S2、 根据预先设定的一维河网数学模型的初始化信息、 预先设定的河道外边界的水位 历时曲线、 流 量历时曲线， 获取河道各控制单 元一般界面的初始数值 通量； S3、 根据预先确定的初始水工构筑物过流方式、 预先设定的一维河网数学模型的初始 化信息和预先确定的初始水工构筑物界面过水面积， 获取河道各控制单元的构筑物界面的 初始数值 通量； 所述一维河网数学模型初始化信息包括： 用户对河道各断面赋值的初始水位、 初始流 量以及用户对河道的边界赋值的外边界值； 所述初始水工构筑物过流方式和初始水工构筑物界面过水面积与所述预先设定的一 维河网数 学模型的初始化信息中的水位对应； S4、 根据预先设定的河道外边界的水位历时曲线、 流量历时曲线、 和/或用户添加的源 项、 河道各控制单元一般界面的初始数值通量、 河道各控制单元 的构筑物界面的初始数值 通量， 获取预先设定的目标时刻的各控制单 元中心的流体 变量值。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， S1中根据河道中的水工构筑物的位置确定 河道断面 位置， 具体包括： 在河道中的水工构筑物的上下游分别选取河道断面， 并使该水工构筑物上下游分别对 应的河道断面之间的距离为所述水工构筑物 垂直水流方向宽度的一至 两倍； 其中， 所述控制单元的中心 处布置相应的河道断面以及定义该河道断面位置处 的流体 变量。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特 征在于， 所述S2具体包括： 根据所述一维河网数学模型初始化信息， 采用基于HLL近似Riemann解的有限体积法计 算获取河道内部的各控制单 元的一般界面的初始数值 通量； 根据预先设定的河道外边界的水位历时曲线、 流量历时曲线， 采用基于HLL近似 Riemann解的有限体积法计算获取河道两端边 缘的控制单 元的一般界面的初始数值 通量。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特 征在于， 所述构筑物界面的初始数值通量包括： 构筑物界面的初始质量通量、 构筑物界面的初 始动量通量。 5.根据权利要求 4所述的方法， 其特 征在于， 所述S3具体包括： S31、 根据 预先确定的初始水工构筑物过流方式和所述一维河网数学模型初始化信息， 利用与所述初始水工构筑物过流方式对应的水工构筑物过流公式计算得到河道中所述水 工构筑物的初始过流量， 并将该水工构筑物的初始过流量作为构筑物界面的初始质量通 量； S32、 根据初始水工构筑物界面过水面积， 利用公式 （A） 计算得到构筑物界面的初始动 量通量； 所述公式 （A） 为：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114880756 A 2； 为得到河道中所述水工构筑物的初始过流 量； 为初始水工构筑物界面过 水面积； W1为构筑物界面的初始动量 通量。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特 征在于， 若所述预先确定的初始水工构筑物过流方式为自由出流方式， 则与 所述自由出流方式 方式对应的水工构筑物过流公式为公式 （1 ‑1） ； 所述公式 （1 ‑1） 为： ； 其中， 为侧收缩系数； 为第一淹没系数； 为第一流量系数； n为水工构筑物孔数； b为水工构筑物单孔净宽； g为重力加速度； 为水工构筑物全水头； 若所述预先确定的初始水工构筑物过流方式为淹没方式， 则与 所述水工构筑物过流方 式对应的水工构筑物过流公式为公式 （1 ‑2） ； 所述公式 （1 ‑2） 为： ； 为第二淹没系数； 为第二流量系数； 若所述预先确定的初始水工构筑物过流方式为孔流方式， 则与 所述水工构筑物过流方 式对应的水工构筑物过流公式为公式 （1 ‑3） ； 所述公式 （1 ‑3） 为： ； 为第三淹没系数； 为第三流量系数； 若所述预先确定的初始水工构筑物过流方式为无孔流方式， 则与所述水工构筑物过流 方式对应的水工构筑物过流公式为公式 （1 ‑4） ； 所述公式 （1 ‑4） 为： ； 为第四淹没系数； 为第四流 量系数。 7.根据权利要求6所述的方法， 其特 征在于， 所述S4具体包括： S41、 根据 预先设定的一维河网数学模型的初始化信息， 对预先设定的一维河网数学模 型进行初始化获取初始化后的一维河网数 学模型；权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114880756 A 3