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专利号: 2022111457941
申请人: 长安大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种边坡区域补水方法,其特征在于,包括:

基于目标边坡区域的三维结构网络模型对应的岩体结构特征,对所述目标边坡区域进行裂隙网络渗透张量计算,得到所述目标边坡区域对应的岩体渗透张量;

获取所述目标边坡区域中预设的各个补水点的补水范围,并基于各个所述补水点的补水范围和对应的所述岩体渗透张量分别确定各个补水点的有效补水率;

确定所述目标边坡区域中各个所述补水点的实际需水量,并根据各个所述补水点的实际需水量和对应的有效补水率分别确定各个所述补水点的目标补水量,以基于各个所述补水点的目标补水量自动对所述目标边坡区域进行补水。

2.根据权利要求1所述的边坡区域补水方法,其特征在于,所述基于目标边坡区域的三维结构网络模型对所述目标边坡区域进行裂隙网络渗透张量计算,得到所述目标边坡区域对应的岩体渗透张量,包括:基于达西定律和目标边坡区域的三维结构网络模型对应各个岩体结构面组的岩体结构特征,分别计算各个岩体结构面组各自对应的岩体渗透张量;

将各个所述岩体结构面组各自对应的岩体渗透张量进行叠加以生成对应的待修复边坡渗透张量模型;

基于各个岩体结构面组的岩体结构特征求解所述待修复边坡渗透张量模型,得到所述目标边坡区域对应的岩体渗透张量,该岩体渗透张量包括:第一渗透主量和第二渗透主量。

3.根据权利要求2所述的边坡区域补水方法,其特征在于,所述获取所述目标边坡区域中预设的各个补水点的补水范围,并基于各个所述补水点的补水范围和对应的所述岩体渗透张量分别确定各个补水点的有效补水率,包括:分别以所述目标边坡区域中预设的各个补水点为基点,分别设置过各个所述基点且平行于所述目标边坡区域的坡面的平面;

基于第一渗透主量和第二渗透主量分别设置各个所述平面的二维直角坐标系,并得到该二维直角坐标系中任意方向上的目标渗透系数;

分别连接各个所述补水点的坡顶、坡脚和湿润层后缘的交点以得到各个夹角,以将各个所述夹角分别作为对应的各个所述补水点的补水范围;

根据所述目标渗透系数、各个所述补水点的补水范围、第一渗透主量和第二渗透主量,计算各个所述补水点的补水范围内的渗透张量所占的比值,以将各个所述比值分别作为对应的各个所述补水点的有效补水率。

4.根据权利要求3所述的边坡区域补水方法,其特征在于,所述确定所述目标边坡区域中各个所述补水点的实际需水量,并根据各个所述补水点的实际需水量和对应的有效补水率分别确定各个所述补水点的目标补水量,包括:将所述目标边坡区域划分为分别与各个所述补水点一一对应的各个网格,并在每个所述网格中设置填充有生态基材的种植孔,该种植孔用于种植目标植物;

根据预设的作物蒸腾量计算公式计算所述目标植物的潜在蒸散量,并根据该潜在蒸散量计算所述目标植物的实际需水量;

基于所述目标植物的实际需水量和各个所述补水点的有效补水率,分别确定各个所述补水点的目标补水量。

5.根据权利要求4所述的边坡区域补水方法,其特征在于,所述基于各个所述补水点的目标补水量自动对所述目标边坡区域进行补水,包括:在所述目标边坡区域设置相互连接的雨水收集装置和储水池,并在所述目标边坡区域的坡脚安装砂石过滤器、叠片过滤器和水肥一体机;

自所述目标边坡区域的坡顶至坡脚将各个所述网格划分为多个轮灌组,并设置微灌系统;

根据各个所述补水点的目标补水量控制所述微灌系统对各个所述轮灌组进行自动灌溉。

6.根据权利要求1所述的边坡区域补水方法,其特征在于,所述基于目标边坡区域的三维结构网络模型对所述目标边坡区域进行裂隙网络渗透张量计算之前,还包括:应用三维激光扫描仪测量得到目标边坡区域的各个岩体结构面的岩体结构特征;

基于动态聚类法对所述目标边坡区域的各个岩体结构面进行分组,得到各个岩体结构面组,并确定各个所述岩体结构面组的岩体结构特征的分布密度函数及对应的参数;

利用蒙特卡洛法,基于各个所述岩体结构面组的岩体结构特征的分布密度函数及对应的参数重构用于反映岩体结构特征的三维结构网络模型。

7.根据权利要求1至6任一项所述的边坡区域补水方法,其特征在于,所述岩体结构特征包括:岩体结构面的产状、形态、尺寸、间距和张开度。

8.一种边坡区域补水装置,其特征在于,包括:

渗透张量计算模块,用于基于目标边坡区域的三维结构网络模型对应的岩体结构特征,对所述目标边坡区域进行裂隙网络渗透张量计算,得到所述目标边坡区域对应的岩体渗透张量;

补水率确定模块,用于获取所述目标边坡区域中预设的各个补水点的补水范围,并基于各个所述补水点的补水范围和对应的所述岩体渗透张量分别确定各个补水点的有效补水率;

自动补水模块,用于确定所述目标边坡区域中各个所述补水点的实际需水量,并根据各个所述补水点的实际需水量和对应的有效补水率分别确定各个所述补水点的目标补水量,以基于各个所述补水点的目标补水量自动对所述目标边坡区域进行补水。

9.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的边坡区域补水方法。

10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的边坡区域补水方法。