本发明属于水力学及河流动力学，尤其涉及一种水库调度下不同流量对坝下游不同河段冲淤影响评估方法。
背景技术：
1、冲积河流在无人为干扰的情况下，一般处于一种动态平衡状态，即河道基本呈现冲淤平衡，在冲积河流上修建水库，必然会打破这种相对平衡状态，引起坝下游河道的再造床作用。通过水库的拦截作用和调节作用，出库水沙过程发生变化，这往往会造成坝下游河道发生严重冲刷、河床调整及江湖关系改变等。
2、近年来国内外学者在修建水库对坝下游河道影响方面开展了大量研究，主要包括坝下游水文节律的改变、水位的改变、下游输沙破坏、河床演变和河道形态变化及生态的改变等。以三峡水库为例，水库自2003年蓄水运用后，其对下游河道的水沙条件产生了显著影响，进而导致了河道滩槽冲淤的动态响应，有大量学者和研究机构对此开展了广泛而深入的研究，成果丰富。但是不同调度方式对坝下游各河段的冲淤影响不同，现有研究对坝下游不同河段冲淤变化与出库流量级之间的响应关系系统化、精细化的研究还较为缺乏。因此，如何评估水库调度下不同流量对坝下游不同河段冲淤影响是目前本领域亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种水库调度下不同流量对坝下游不同河段冲淤影响评估方法，以解决上述技术问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、本发明公开一种水库调度下不同流量对坝下游不同河段冲淤影响评估方法，所述方法包括以下步骤：
4、步骤1、数据收集：收集水库坝下游沿程不同水文站点的长系列水文数据资料，包括日均流量qi实测数据、断面平均含沙量si实测数据；基于收集的日均流量实测数据和断面平均含沙量数据计算得到日输沙量，计算公式为：
5、wi＝qi×si×t (1)
6、式中：wi为日输沙量，单位为kg；qi为日均流量，单位为m3/s；si为断面平均含沙量，单位为kg/m3；t为持续时间，单位为s；
7、步骤2、流量概率密度计算：根据不同水文站点日均流量qi实测数据的最小值及最大值，等对数间隔划分流量区间，从而统计各流量区间内流量的出现频数，进而计算出各流量区间的概率密度，计算公式为：
8、
9、式中，p q为某流量区间的概率密度；为第i级流量区间[qi-1,qi]出现的天数ni占流量序列总天数n的比例；δqi为第i级流量区间的长度；
10、步骤3、河段划分：统筹考虑水库坝下游水文站点分布和床沙组成变化，依据划分标准对水库坝下游河段进行划分；
11、步骤4、河段冲淤量计算：基于步骤2中划分的不同流量区间以及步骤3中划分的河段，根据输沙量法计算水库坝下游不同河段不同流量区间的单次冲淤量，计算公式为：
12、ws＝w1-w2+w′1-w′2 (3)
13、式中，ws为单次冲淤量，单位为kg；w1、w2分别为进、出口水文站点的日输沙量，单位为kg；w′1为区间汇入日输沙量，单位为kg；w′2为区间日引沙量，单位为kg；
14、基于公式(3)，得到不同河段在水库调度周期内不同流量区间的累计冲淤量为：
15、
16、式中，w为累计冲淤量，单位为kg；
17、步骤5、河段流量区间与平均冲淤量响应关系建立：采用数理统计的方法对不同河段不同流量区间的冲淤量进行统计，针对某一河段，对于某一流量区间的冲淤量进行统计，若有ni个值，则该河段的平均冲淤量为：
18、
19、式中，为平均冲淤量，单位为kg；
20、基于上述公式，建立水库坝下游不同河段不同流量区间与各个河段各流量区间平均冲淤量之间的响应关系，评估不同流量对坝下游不同河段冲淤影响；
21、步骤6、冲淤强度计算：基于上述得到的响应关系，可通过插值算法得到任何流量下坝下游某一河段的冲淤量及冲淤强度。
22、进一步的是，步骤1中所述收集水库坝下游沿程不同水文站点的长系列水文数据资料具体为：收集到水库建库后大于5年的水文数据资料；收集方式为通过查阅基于各大流域水文站点监测的实测数据整理出版的书籍获得。
23、进一步的是，步骤3中所述河段划分标准为：满足每一种床沙条件下划分的河段数量大于等于1，同时进出口均有水文站点为其提供日均流量和断面平均含沙量实测数据。
24、进一步的是，所述床沙条件包括沙质河床、砂卵石河床。
25、进一步的是，步骤4中所述区间日引沙量包括灌溉引沙、分洪引沙。
26、进一步的是，步骤6中所述通过插值算法得到任何流量下坝下游某一河段的冲淤量及冲淤强度的具体计算过程为：
27、若需要计算的流量q落在区间[qi，qi+1]，则其冲淤量的计算公式为：
28、w′＝wi+k.(q-qi)(6)
29、其中：
30、
31、则冲淤强度i为：
32、i w′/l(8)
33、式中，l为河段长度。
34、本发明的有益效果是：本发明所述方法通过建立水库坝下游不同河段不同流量区间与各个河段各流量区间平均冲淤量之间的响应关系，评估不同流量对坝下游不同河段冲淤影响，为定量评估水库调度下不同流量对坝下游不同河段冲淤影响提供可靠的技术手段，进而为水库调度优化提供可靠的科学依据。
35、下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
1.一种水库调度下不同流量对坝下游不同河段冲淤影响评估方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的水库调度下不同流量对坝下游不同河段冲淤影响评估方法，其特征在于，步骤1中所述收集水库坝下游沿程不同水文站点的长系列水文数据资料具体为：收集到水库建库后大于5年的水文数据资料；收集方式为通过查阅基于各大流域水文站点监测的实测数据整理出版的书籍获得。
3.根据权利要求1所述的水库调度下不同流量对坝下游不同河段冲淤影响评估方法，其特征在于，步骤3中所述河段划分标准为：满足每一种床沙条件下划分的河段数量大于等于1，同时进出口均有水文站点为其提供日均流量和断面平均含沙量实测数据。
4.根据权利要求3所述的水库调度下不同流量对坝下游不同河段冲淤影响评估方法，其特征在于，所述床沙条件包括沙质河床、砂卵石河床。
5.根据权利要求1所述的水库调度下不同流量对坝下游不同河段冲淤影响评估方法，其特征在于，步骤4中所述区间日引沙量包括灌溉引沙、分洪引沙。
6.根据权利要求1所述的水库调度下不同流量对坝下游不同河段冲淤影响评估方法，其特征在于，步骤6中所述通过插值算法得到任何流量下坝下游某一河段的冲淤量及冲淤强度的具体计算过程为：
