河口区生态护岸规划方法、装置、系统、介质和构建方法与流程

本发明涉及环境保护工程，尤其涉及河口区生态护岸规划方法、装置、系统、介质和构建方法。

背景技术：

1、现有生态护岸技术多数为河流护岸，无法适用于复杂动力的河口，河口区别于河流的主要特征在于，河流的水体一般是单向流动，水动力模型简单，而河口是径流和潮流相互作用的区域，水体呈现双向流动，水动力复杂，现有的生态护岸技术对于复杂岸线和复杂动力的河口护岸防护作用不佳。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明的目的是提供河口区生态护岸规划方法、装置、系统、介质和构建方法，可以增强复杂岸线和复杂动力的河口护岸防护作用。

2、一方面，本发明提供了一种河口区生态护岸规划方法，包括以下步骤：

3、获取河流的初始水深、底部冲淤数据和泥沙运输数据；

4、建立局部二维水动力模型和局部二维水沙数学模型，建立流域的离散网格；

5、根据所述初始水深、所述泥沙运输数据将局部二维水动力模型离散到所述离散网格上，得到所述局部流速，根据所述局部流速、所述底部冲淤数据和所述泥沙运输数据将所述局部二维水沙数学模型离散到所述离散网格上，得到冲刷水深；

6、根据所述冲刷水深和所述初始水深得到网格的局部冲刷深度，根据所述网格的局部冲刷深度和所述局部流速，得到树桩的局部冲刷深度；

7、根据所述网格的局部冲刷深度、所述树桩的局部冲刷深度和所述冲刷水深得到树桩长度，根据所述树桩长度和预设距离在河口区沿岸设置防护层得到生态护岸规划方案；所述防护层为双向弧形。

8、可选地，所述建立流域的离散网格，具体包括：

9、确定所述离散网格的流域，根据第一预设网格密度划分所述流域，得到非结构网格；所述流域包括河口区；

10、根据第二预设网格密度对所述非结构网格的河口区进行局部加密，得到所述离散网格。

11、可选地，所述根据所述冲刷水深和所述初始水深得到网格的局部冲刷深度，具体包括：

12、利用所述冲刷水深减所述初始水深，得到所述网格的局部冲刷深度。

13、可选地，所述根据所述网格的局部冲刷深度和所述局部流速，得到树桩的局部冲刷深度，具体包括：

14、确定所述网格的局部冲刷深度是否小于预设值；

15、若所述网格的局部冲刷深度大于或等于预设值，将所述局部流速代入第一预设函数，得到树桩的局部冲刷深度；

16、若所述网格的局部冲刷深度小于预设值，将所述局部流速和所述网格的局部冲刷深度代入第二预设函数，得到树桩的局部冲刷深度；所述第一预设函数和所述第二预设函数的系数不同。

17、可选地，所述第一预设函数和所述第二预设函数，通过以下方法得到：

18、确定树桩系数、树桩计算宽度、冲刷坑范围内粘性土液性指数、所述冲刷坑范围内粘性土液性指数的第一指数、所述冲刷坑范围内粘性土液性指数的第二指数和所述网格的局部冲刷深度的第三指数；

19、将第一预设系数、所述树桩系数的预设指数幂、所述冲刷坑范围内粘性土液性指数的第一指数幂和局部流速的合速度相乘，得到第一预设函数；

20、将第二预设系数、所述树桩系数的预设指数幂、所述冲刷坑范围内粘性土液性指数的第二指数幂、所述网格的局部冲刷深度的第三指数幂和局部流速的合速度相乘，得到第二预设函数。

21、可选地，所述根据所述网格的局部冲刷深度、所述树桩的局部冲刷深度和所述冲刷水深得到树桩长度，具体包括：

22、将所述网格的局部冲刷深度和所述树桩的局部冲刷深度相加，得到极限冲刷深度；

23、将所述极限冲刷深度与所述冲刷水深之和乘以预设参数，得到所述树桩长度。

24、另一方面，本发明提供一种河口区生态护岸构建方法，包括以下步骤：

25、根据生态护岸规划方案的树桩长度得到防护的树桩，对所述防护的树桩进行环保防腐处理，得到防腐的树桩；所述生态护岸规划方案为前面所述的方法得到的生态护岸规划方案，所述生态护岸规划方案包括树桩长度、预设距离和双向弧形的防护层；

26、将所述防腐的树桩按照预设距离埋入河口区，形成双向弧形的防护层；

27、在双向弧形的防护层和堤岸边坡之间按照预设密度种植植物，得到生态护岸。

28、另一方面，本发明提供一种河口区生态护岸规划装置，包括：

29、至少一个处理器；

30、至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

31、当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如前面所述的方法。

32、另一方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行如前面所述的方法。

33、另一方面，本发明提供一种河口区生态护岸规划系统，包括采集设备以及与所述采集设备连接的计算机设备；其中，

34、所述采集设备，用于采集河流的初始水深、底部冲淤数据和泥沙运输数据，并将所述河流的初始水深、所述底部冲淤数据和所述泥沙运输数据发送给所述计算机设备；

35、所述计算机设备包括：

36、至少一个处理器；

37、至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

38、当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如前面所述的方法。

39、实施本发明包括以下有益效果：本发明通过获取河流的初始水深、底部冲淤数据和泥沙运输数据，建立局部二维水动力模型和局部二维水沙数学模型，建立流域的离散网格，根据初始水深、泥沙运输数据将局部二维水动力模型离散到离散网格上，得到局部流速，根据局部流速、底部冲淤数据和泥沙运输数据将局部二维水沙数学模型离散到离散网格上，得到冲刷水深，根据冲刷水深和初始水深得到网格的局部冲刷深度，根据网格的局部冲刷深度和局部流速，得到树桩的局部冲刷深度，根据网格的局部冲刷深度、树桩的局部冲刷深度和冲刷水深得到树桩长度，根据树桩长度和预设距离在河口区沿岸设置防护层得到生态护岸规划方案，防护层为双向弧形；通过建立离散网格将流域划分为若干个网格，分别计算每一个网格的冲刷水深，再得到树桩长度，可以将复杂岸线和复杂动力离散到网格上，在每一个网格上计算的树桩长度更符合网格所对应位置的实际情况，另外，将防护层设计成双向弧形，对于河口区的涨潮流和落潮流都能起到较好的防护作用。

技术特征：

1.一种河口区生态护岸规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立流域的离散网格，具体包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述冲刷水深和所述初始水深得到网格的局部冲刷深度，具体包括：

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述网格的局部冲刷深度和所述局部流速，得到树桩的局部冲刷深度，具体包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一预设函数和所述第二预设函数，通过以下方法得到：

6.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述网格的局部冲刷深度、所述树桩的局部冲刷深度和所述冲刷水深得到树桩长度，具体包括：

7.一种河口区生态护岸构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.一种河口区生态护岸规划装置，其特征在于，包括：

9.一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，其特征在于，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行如权利要求1-6任一项所述的方法。

10.一种河口区生态护岸规划系统，其特征在于，包括采集设备以及与所述采集设备连接的计算机设备；其中，

技术总结本发明公开了河口区生态护岸规划方法、装置、系统、介质和构建方法，包括：获取河流的初始水深、底部冲淤数据和泥沙运输数据，建立局部二维水动力模型和局部二维水沙数学模型，建立流域的离散网格，根据初始水深、底部冲淤数据、泥沙运输数据和离散网格将局部二维水动力模型和局部二维水沙数学模型离散，得到局部流速和冲刷水深，根据冲刷水深、初始水深和局部流速，得到树桩的局部冲刷深度，根据网格的局部冲刷深度、树桩的局部冲刷深度和冲刷水深得到树桩长度，根据树桩长度和预设距离在河口区沿岸设置防护层得到生态护岸规划方案；防护层为双向弧形。本发明可以增强复杂岸线和复杂动力的河口护岸防护作用，可应用于环境保护工程技术领域。技术研发人员：谭超,罗志发,肖洵,黄本胜,刘达,刘志敏,许景锋,李宁宁,覃叶红萍,张瀚受保护的技术使用者：广东省水利水电科学研究院技术研发日：技术公布日：2024/7/29