基于數(shù)字航道的水沙模型在航道維護(hù)中應(yīng)用研究.pdf

1、數(shù)字航道實(shí)現(xiàn)了航道圖的數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化，航標(biāo)等通航設(shè)施的信息化、網(wǎng)絡(luò)化，但在航道演變預(yù)測(cè)、航道維護(hù)輔助決策等方面仍然缺乏深入研究。本文主要從數(shù)據(jù)資源挖掘與交換，水沙模型構(gòu)建、航道沖淤預(yù)測(cè)等方面對(duì)基于數(shù)字航道的水沙模型在航道維護(hù)中的應(yīng)用進(jìn)行研究，取得以下研究成果:
　　1、分析了長(zhǎng)江數(shù)字航道S-57格式電子航道圖的理論數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和封裝解析方法，研究了S-57格式電子航道圖，CAD航道圖的數(shù)據(jù)提取、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法，以及數(shù)字高程模型

2、建立和空間數(shù)據(jù)分析計(jì)算的方法，實(shí)現(xiàn)了從國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)S-57格式電子航道圖中提取符合二維水沙模型要求的水深數(shù)據(jù)，解決了數(shù)字航道與數(shù)學(xué)模型的數(shù)據(jù)交換問題。
　　2、選取長(zhǎng)江黑沙洲水道作為實(shí)驗(yàn)河段，建立了基于數(shù)字航道的二維水沙模型。進(jìn)口邊界條件采用大通站逐日平均來(lái)流量過(guò)程和逐日平均來(lái)沙量過(guò)程，對(duì)于黑沙洲水道下游高安圩缺少水位邊界資料的情況，采用一維非恒定流模型HEC-RAS從蕪湖水位推算水面線至高安圩，得到其水位過(guò)程。根據(jù)河段臨時(shí)測(cè)點(diǎn)的水位

3、、流速、含沙量數(shù)據(jù)以及數(shù)字航道的地形數(shù)據(jù)對(duì)水沙模型進(jìn)行了驗(yàn)證，模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)吻合較好，滿足規(guī)范要求。
　　3、利用驗(yàn)證通過(guò)的二維水沙模型，根據(jù)數(shù)字航道的實(shí)測(cè)電子航道圖，及時(shí)更新二維水沙模型地形數(shù)據(jù)，輸入預(yù)測(cè)的水文條件，對(duì)實(shí)驗(yàn)河段沖淤情況展開預(yù)測(cè)，并將預(yù)測(cè)結(jié)果用于航道預(yù)防性維護(hù)管理。實(shí)現(xiàn)了基于沖淤幅度預(yù)測(cè)的航道水深測(cè)量任務(wù)調(diào)度、枯水期航道維護(hù)疏浚決策，以及航標(biāo)動(dòng)態(tài)管理。
　　綜上，通過(guò)挖掘數(shù)字航道中的豐富數(shù)據(jù)資源，建立二維水沙