[发明专利]基于历史洪涝信息的岩溶地区泉水流量的估算方法

摘要

本发明公开了一种基于历史洪涝信息的岩溶地区泉水流量的估算方法，该方法采用了一种宽浅水池‑承压管道模型结构，该模型包括用于模拟降水的设有阀门(2)的水箱(1)和设在水箱(1)下方的用于模拟岩溶洼地的宽浅水池(3)，宽浅水池(3)下方一条岩溶管道(5)穿过黑箱(7)，并在黑箱(7)的侧面出水形成模拟的泉水(6)；模型中水阀(2)以小流量放水，控制岩溶管道(5)中流速的水力比降变化相应较小，其过水能力达到极限，处于管道出口的泉水(6)存在一个峰值流量。最后通过公式估算出岩溶泉水的峰值流量。本发明分析研究岩溶全书的输入和输出条件，将复杂的地下岩溶管道作为黑箱，投入工程量小，计算简便，准确性较好。

主权项

1.一种基于历史洪涝信息的岩溶地区泉水流量的估算方法，其特征在于：该方法采用了一种宽浅水池‑承压管道模型结构，该模型包括用于模拟降水的设有阀门（2）的水箱（1）和设在水箱（1）下方的用于模拟岩溶洼地的宽浅水池（3），宽浅水池（3）下方一条岩溶管道（5）穿过黑箱（7），并在黑箱（7）的侧面出水形成模拟的泉水（6）；该方法首先在模型中水阀（2）以小流量放水，岩溶管道（5）满足排水需求，岩溶洼地（3）中不会发生积水内涝，泉水（6）的流量随降雨量增减而波动；当降水达到一定程度，超过岩溶管道（5）的过水能力，岩溶洼地（3）将蓄水，发生内涝；控制岩溶管道（5）中流速的水力比降变化相应较小，管道被充满，属于承压管道，其过水能力达到极限，处于管道出口的泉水（6）存在一个峰值流量；水箱（1）中的水量通过水阀（2）放入岩溶洼地（3），反映的暴雨后的地表入渗和坡面汇流过程对暴雨存在削峰填谷作用，进入岩溶洼地（3）的水流相对均匀；岩溶洼地（3）对洪水也存在一个调蓄作用；假设暴雨产生的水量在岩溶洼地（3）内涝时间内基本排泄，泉水（6）处于较为稳定的峰值流量状态，然后通过公式（1）估算出岩溶泉水（6）的峰值流量：                （1）式中：Q为泉水峰值流量，单位m3/s；Px为频率为x下的暴雨强度，单位m/h；T为暴雨持续时间，单位h；A为泉域面积，单位m2；t为洼地内涝持续时间，单位h；α为水量调整系数，为泉水大流量排泄量与降水量的比值，与蒸发、地下空间蓄滞等消耗因素相关，0<α<1，雨量越大越接近1；β为各分支泉水的流量分配系数，根据实测日常泉水的流量估算。