技术特征：
1.跟踪截流模型水下地形模拟确定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，获取原型水面线：根据待模拟河道的历史实测资料，确定截流时可能发生的来水流量的上限值和下限值，然后对待模拟河道进行实地监测，在待模拟河道的每个特征断面的不同位置处布设多个监测点，获取与上限值和下限值接近的监测流量分别对应的各特征断面各监测点的原型水位，得到原型水面线；步骤2，根据原型资料预设置模型，对应原型各特征断面初步设置相应的厚度和形状可调的模型控制断面：对于水下地形模拟，首先在模型河床底部预铺一层碎石；然后，将与上限值和下限值接近的监测流量均作为原型实测流量，按流量比尺和长度比尺计算与一个原型实测流量对应的模型流量及下游水位，将该模型流量及下游水位用于模型进行检验，然后按比尺进行换算，得到相应的检验水面线，并将检验水面线与原型水面线进行对比，根据对比情况整体增加或者减少预铺碎石层的厚度，再继续进行检验和对比，直至对比结果为：部分控制断面的模型水位高于原型水位，部分控制断面的模型水位低于原型水位；从而得到能够通过调节碎石铺设厚度来调节控制断面水下地形的预设模型；步骤3，对预设模型进行率定和水下地形精修：保持步骤2检验流量不变，在不停水的条件下，依次调整各控制断面的厚度进而调节形状，使得各控制断面的模型水位与相应特征断面的原型水位吻合：每个控制断面的厚度增减视模型水位与原型水位的差值而定，当控制断面的模型水位高于相应特征断面的原型水位时，逐渐增加此断面及其附近区域的厚度，抬高河床底部高程，以降低此断面模型水位，直至模型水位与原型水位对应吻合；反之，当控制断面的模型水位低于其对应的原型水位时，逐渐减少此控制断面及其附近区域的厚度，降低河床底部高程，以抬高此断面模型水位，直至模型水位与原型水位对应吻合；如此反复对每一个控制断面均进行调整，直至所有控制断面的模型水位与原型水位对应吻合；每个控制断面的碎石厚度调整结束后，待水流稳定再量测控制断面的水位；步骤4，校核：变换原型实测流量大小，按照步骤3的方法，校核此流量下模型的水面线和原型的水面线是否吻合，若吻合，则无需修改水下地形，确定模型水下地形的地形能够有效模拟原型情况；若不吻合，则修改水下地形，直到满足吻合要求，该过程因为修改了水下地形，因此应再次变换原型实测流量，重新校核，如此反复对水下地形进行修改，直至所有原型实测流量下的校核结果均为吻合。2.根据权利要求1所述的跟踪截流模型水下地形模拟确定方法，其特征在于：其中，在步骤2中，模型水上地形部分按照实测原型地形采用断面板法进行制作；模型水下地形部分先按照水上地形趋势用碎石往下顺势斜铺衔接，然后在河床底部用碎石平铺。3.根据权利要求1所述的跟踪截流模型水下地形模拟确定方法，其特征在于：其中，在步骤3中，每个控制断面均设置与待模拟河道的每个特征断面监测点相对应的多个量测点，将量测点获取的水位换算成对应原型尺度下的水位数值，并将此水位数值与相应特征断面的原型水位数值进行比较，通过数值差异大小是否符合精度阈值要求确定各量测点处的模型水位与原型水位是否对应吻合，当所有测量点处的模型水位与原型水位均
吻合，则控制断面的模型水位与原型水位对应吻合。4.根据权利要求3所述的跟踪截流模型水下地形模拟确定方法，其特征在于：其中，在步骤3中，当控制断面中，若某一个量测点处的模型水位高于原型水位，则逐渐增加此量测点及其附近区域的厚度，直至模型水位与原型水位对应吻合；若某一个量测点处的模型水位低于原型水位，则逐渐减少此量测点及其附近区域的厚度，直至模型水位与原型水位对应吻合。5.跟踪截流模型试验方法，其特征在于：采用权利要求1～4中任意一项所述的跟踪截流模型水下地形模拟确定方法得到的跟踪截流模型进行截流跟踪预报试验。
技术总结
本发明提供跟踪截流模型水下地形的模拟确定方法和试验方法，能够在无水下地形资料的条件下，确保模型与原型满足相似条件。模拟确定方法包括：步骤1，获取原型水面线；步骤2，预设置模型；步骤3，对预设模型进行率定和水下地形精修：保持检验流量不变，在不停水的条件下，依次调整各控制断面的厚度进而调节形状，每个控制断面的厚度增减视模型水位与原型水位的差值而定，当控制断面的模型水位高于相应特征断面的原型水位时，逐渐增加此断面及其附近区域的厚度，直至模型水位与原型水位对应吻合；反之，当控制断面的模型水位低于其对应的原型水位时，逐渐减少此控制断面及其附近区域的厚度，直至模型水位与原型水位对应吻合；步骤4，校核。校核。校核。
技术研发人员：贺昌海 李堰洲 覃晗
受保护的技术使用者：武汉大学
技术研发日：2022.01.24
技术公布日：2022/3/25