(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 202210740399.1 (22)申请日 2022.06.27 (71)申请人 长江水利委员会长江科 学院 地址 430010 湖北省武汉市黄浦大街23号 (72)发明人 黄卫　陈端　杨青远　倪玉芳　 段文刚　黄明海　乔飞扬　 (74)专利代理 机构 武汉楚天专利事务所 421 13 专利代理师 孔敏 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06Q 50/26(2012.01) G06F 17/11(2006.01) E02B 7/00(2006.01) E02B 3/00(2006.01) (54)发明名称 一种基于流量控制的山洪防治方法 (57)摘要 本发明提供一种基于流量控制的山洪防治 方法， 包括河段允许通过最大流量、 各支流最大 允许下泄流量、 支流设计流量过程以及调控水量 的确定方法， 并在以上资料的基础上给出了该措 施所使用的控流坝孔口尺寸的设计思路。 与当前 普遍只单纯通过提高城镇河段堤防标准来抵御 山洪的方法相比， 该方法只改变洪水流量超设计 标准时的流量过程， 不改变支流其他时段的流量 过程， 不会造成长期淹没； 只修建坝体， 不修闸门 等控制设施， 投资小； 不存在运行调度的问题， 有 效降低城镇山洪损失， 综合效益高； 洪水过后只 需要清除可能存在的树枝等杂物， 防止孔口的堵 塞， 维护成本低。 有利于山地城镇山洪防治工作 的展开， 能够更有效地抵御山洪和防止内涝。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 115186337 A 2022.10.14 CN 115186337 A 1.一种基于流 量过程控制的山洪防治方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： a.通过历史降雨资料和城镇河段水文资料， 确定城镇山洪防御标准， 得到河段允许通 过最大流 量； b.基于支流集雨面积占比分配各支流峰值流量控制目标以及步骤a得到的河段允许通 过最大流 量， 确定各支流 最大允许 下泄流量； c.根据历史降雨资料计算支流设计流 量过程； d.根据步骤c计算得到的各支流设计流量过程和步骤b得到的最大允许下泄流量确定 是否需要进行调控以及需要调控的水量， 若步骤c计算得到的各支流设计流量过程中有超 过步骤b得到的最大允许下泄流量的情况， 则予以调控并计算需要调控的水量， 反之则不需 要调控； e.根据步骤d得出的需要调控调控的水量确定所需的库容， 再由地形地貌、 地质条件、 交通、 土地临时淹没面积综合确定坝址和坝高 以满足库容需求， 根据各支流最大允许下泄 流量确定泄流 孔尺寸。 2.根据权利要求1所述的基于流 量过程控制的山洪防治方法， 其特 征在于： 步骤b中确定各支流 最大允许 下泄流量Qi的计算公式如下: 式中QM为河段允许通过最大流 量； Fi为支流流域集雨面积； F为总流 域集雨面积。 3.根据权利要求1所述的基于流 量过程控制的山洪防治方法， 其特 征在于： 步骤c中根据历史降雨资料计算支流设计流量过程采用单位线法， 具体的计算公式如 下: ri为已知降雨资料的地面净雨过程； Ri为对应地面径流过程； 单位线时段 △t以小时计； 流域面积F以km2计； 其中i为大于等于4小于等于n的自然数， n的取值范围为8到24， 具体取 值根据单位线时段 △t取值以及历史降雨资料 所涵盖的时间跨度而定 。 4.根据权利要求1所述的基于流 量过程控制的山洪防治方法， 其特 征在于： 步骤e中， 计算泄流孔尺寸的方法应参考宽顶堰闸坝孔口出流时的设计计算方法， 在已 拟定孔口高度h的前提下， 孔口宽度b的计算公式如下： 其中Q为设计流量， 取值为各支流最大允许下泄流量； H0为计入行近流速水头的堰上水 头； g为重力加速度； σ 和 μ分别为宽顶堰 上孔流的淹没系数和流 量系数。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115186337 A 2一种基于流量控制的山洪防治方 法 技术领域 [0001]本发明涉及山洪防治领域， 具体是一种基于流 量控制的山洪防治方法。 背景技术 [0002]山洪灾害历来是我国防治任务最为艰巨的自然灾害。 在我国的山区， 有大量山地 城镇位于多 条支流交汇的位置， 在强降雨条件下， 山区洪水汇流迅速， 很容易导致洪水淹没 城镇， 而以往的山洪防治方法单纯通过提高城镇河段堤防标准来抵御山洪， 不仅效益不高， 还可能导 致城镇因堤防高度过高而排水困难、 形成内涝， 反而造成了额外的损失。 [0003]综上所述， 为了人民群众生命财产的安全， 且考虑到山地施工的难度， 一种便于施 工、 成本低效益高且生态环境影响较小的山洪防治措施是极有必 要且具有广泛的应用前景 的。 发明内容 [0004]本发明的目的在于解决目前大量位于多条支流交汇的位置的山地城镇在强降雨 条件下， 山区洪水汇流迅速， 单纯通过提高城镇河段堤防标准来抵御山洪， 不仅效益不高， 还可能导致城镇因堤防高度过高而排水困难， 形成内涝的问题， 提供一种基于流量过程控 制的山洪防治方法， 通过在支流上修建控流坝， 严格控制支流的汇入的最大流量从而调节 支流洪水 过程以防治山洪。 [0005]本发明采用如下技 术方案解决上述 技术问题： [0006]一种基于流 量过程控制的山洪防治方法， 包括如下步骤： [0007]a.通过历史降雨资料和城镇河段水文资料， 确定城镇山洪防御标准， 得到河段允 许通过最大流 量； [0008]b.基于支流集雨面积占比分配各支流峰值流量控制目标以及步骤a得到的河段允 许通过最大流 量， 确定各支流 最大允许 下泄流量； [0009]c.根据历史降雨资料计算支流设计流 量过程； [0010]d.根据步骤c计算得到的各支流设计流量过程和步骤b得到的最大允许下泄流量 确定是否需要进行调控以及需要调控的水量， 若步骤c计算得到的各支流设计流量过程中 有超过步骤b得到的最大允许下泄流量的情况， 则予以调控并计算需要调控的水量， 反之则 不需要调控； [0011]e.根据步骤d得出的需要调控调控的水量确定所需的库容， 再由地形地貌、 地质条 件、 交通、 土地临 时淹没面积综合确定坝址和坝高以满足库容需求， 根据各支 流最大允许下 泄流量确定泄流 孔尺寸。 [0012]进一步的， 步骤b中确定各支流 最大允许 下泄流量Qi的计算公式如下: [0013] [0014]式中QM为河段允许通过最大流 量； Fi为支流流域集雨面积； F为总流 域集雨面积。说　明　书 1/4 页 3 CN 115186337 A 3