(19)中华 人民共和国 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 202111435257.6 (22)申请日 2021.11.29 (71)申请人 黄河勘测规划设计 研究院有限公司 地址 450003 河南省郑州市金 水区金水路 109号 (72)发明人 张金良　刘继祥　李荣容　钱裕　 沈洁　盖永岗　仝海杰　王小鹏　 赵梦龙　 (74)专利代理 机构 北京中和立达知识产权代理 有限公司 1 1756 代理人 张可 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/28(2020.01) G06F 113/08(2020.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 航道整治方法及装置 (57)摘要 本发明是关于一种航道整治 方法及装置， 装 置包括： 采用RTK配合多波束测深系统测量河 口 水下地形， 根据地形确定拦门沙坎地理位置坐 标， 分析水下地形特性； 利用水沙二相数值模拟 系统， 根据河口水下地形搭建二维水动力学模 型； 利用二维水动力学模型计算本底流场， 确定 水深和主流分布特征； 根据水深和主流分布特 征， 结合航道设计指标确定拦门沙坎泥沙的疏浚 范围和疏浚规模； 根据径流动力条件和机械扰动 参数、 工程布局， 利用二维水动力学模型模拟疏 浚效果， 优化疏浚范围和疏浚规模； 根据优化后 的疏浚范围和疏浚规模选定泥沙机械扰动采用 的疏浚船型以及船只数量， 以通过船只进行疏浚 整治。 权利要求书2页 说明书8页 附图10页 CN 114117609 A 2022.03.01 CN 114117609 A 1.一种航道整 治方法， 其特 征在于， 用于弱混合陆相河口， 所述方法包括： 采用RTK配合多波束测深系统测量河口水下地形， 根据地形确定拦门沙坎地理位置坐 标， 分析水下地形特性； 利用水沙二相数值模拟系统， 根据所述河口水 下地形搭建二维水动力学模型； 利用所述 二维水动力学模型计算本底流场， 确定水深和主流分布特 征； 根据所述水深和主流分布特征， 结合航道设计指标确定拦门沙坎泥沙的疏浚范围和疏 浚规模； 根据径流动力条件和机械扰动参数、 工程布局， 利用所述二维水动力学模型模拟疏浚 效果， 优化所述疏 浚范围和疏 浚规模； 根据优化后的疏浚范围和疏浚规模选定泥沙机械扰动采用的疏浚船型以及船只数量， 以通过所述船只进行 疏浚整治。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述方法还 包括： 在疏浚整治期间， 根据加测的河口水下地形， 确定疏浚效果， 并根据 疏浚效果调整疏浚 范围和疏 浚规模。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 采用RTK配合多波束测深系统测量河口水 下地形， 根据地形确定拦门沙 坎地理位置坐标， 分析 水下地形特性， 包括： 采用RTK配合多 波束测深系统测量河口水 下地形， 生成DE M地形模型； 根据所述DEM地形模型， 分析水下地形特征， 确定拦门沙坎和排洪输沙通道空间位置， 初步选定航道确定坐标； 根据初步选 定航道确定坐标， 加密局部网格。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 根据径流动力条件和机械扰动参数、 工程 布局， 利用所述 二维水动力学模型模拟疏 浚效果， 优化所述疏 浚范围和疏 浚规模， 包括： 根据径流动力条件和机械扰动参数、 工程布局， 利用所述二维水动力学模型计算流场 分布、 流速大小和水流挟沙力， 并根据所述流场分布、 流速大小和水流挟沙力确定疏浚效 果； 其中， 流速大小和水流挟 沙力采用以下公式进行计算： U＝Q/A 式中： Q为河道径流； A为疏 浚处过水面积； U为 流速； S为水流挟 沙力； 机械扰动后为饱和输 沙， 输沙能力为 Q×S。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 采用以下公式确定疏 浚船型和船只数量： V＝A·L N＝V/C·T 其中， A表示平均疏浚断面面积， L表示疏浚长度， V表示疏浚体积， C表示单位船只疏浚 能力； T表示单台班扣除检修利用率， N表示疏 浚船只数量。 6.一种航道整 治装置， 其特 征在于， 用于弱混合陆相河口， 所述装置包括： 第一确定模块， 用于采用RTK配合多波束测深系统测量河口水下地形， 根据地形确定拦 门沙坎地理位置坐标， 分析 水下地形特性；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114117609 A 2搭建模块， 用于利用水沙二相数值模拟系统， 根据所述河口水下地形搭建二维水动力 学模型； 第二确定模块， 用于利用所述二维水动力学模型计算本底流场， 确定水深和主流分布 特征； 第三确定模块， 用于根据所述水深和主流分布特征， 结合航道设计指标确定拦门沙坎 泥沙的疏 浚范围和疏 浚规模； 优化模块， 用于根据径流动力条件和机械扰动参数、 工程布局， 利用所述二维水动力学 模型模拟疏 浚效果， 优化所述疏 浚范围和疏 浚规模； 选定模块， 用于根据优化后的疏浚范围和疏浚规模选定泥沙机械扰动采用的疏浚船型 以及船只数量， 以通过 所述船只进行 疏浚整治。 7.根据权利要求6所述的装置， 其特 征在于， 所述装置还 包括： 第四确定模块， 用于在疏浚整治期间， 根据加测的河口水下地形， 确定疏浚效果， 并根 据疏浚效果调整疏 浚范围和疏 浚规模。 8.根据权利要求6所述的装置， 其特 征在于， 所述第一确定模块包括： 生成单元， 用于采用RTK配合多 波束测深系统测量河口水 下地形， 生成DE M地形模型； 第一确定单元， 用于根据所述DEM地形模型， 分析水下地形特征， 确定拦门沙坎和排洪 输沙通道空间位置， 初步选 定航道确定坐标； 第二确定单 元， 用于根据初步选 定航道确定坐标， 加密局部网格。 9.根据权利要求6所述的装置， 其特 征在于， 所述优化模块用于： 根据径流动力条件和机械扰动参数、 工程布局， 利用所述二维水动力学模型计算流场 分布、 流速大小和水流挟沙力， 并根据所述流场分布、 流速大小和水流挟沙力确定疏浚效 果； 其中， 流速大小和水流挟 沙力采用以下公式进行计算： U＝Q/A 式中： Q为河道径流； A为疏 浚处过水面积； U为 流速； S为水流挟 沙力； 机械扰动后为饱和输 沙， 输沙能力为 Q×S。 10.根据权利要求6所述的装置， 其特 征在于， 采用以下公式确定疏 浚船型和船只数量： V＝A·L N＝V/C·T 其中， A表示平均疏浚断面面积， L表示疏浚长度， V表示疏浚体积， C表示单位船只疏浚 能力； T表示单台班扣除检修利用率， N表示疏 浚船只数量。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114117609 A 3