本技術(shù)涉及工程領(lǐng)域,具體涉及一種河道清淤作業(yè)方法、系統(tǒng)、設(shè)備及存儲介質(zhì)。
背景技術(shù):
1、河道淤積是影響河流健康的重要問題之一。長期的泥沙沉積會導(dǎo)致河道萎縮、行洪排澇能力下降、通航條件惡化,甚至誘發(fā)水環(huán)境惡化和生態(tài)系統(tǒng)退化。為改善河道淤積狀況,開展河道清淤已成為河道治理的重要內(nèi)容。
2、現(xiàn)有的河道清淤作業(yè)通常采用就地清淤的方式,根據(jù)淤泥厚度分布開展分段清淤。在實際工程中,現(xiàn)有技術(shù)大多基于清淤河段本身的淤積特征制定清淤方案,較少考慮清淤作業(yè)在全流域尺度的影響。忽視了清淤工程與上下游河段的水沙過程存在復(fù)雜的相互作用關(guān)系,難以準(zhǔn)確把控清淤效果和環(huán)境影響。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)提供一種河道清淤作業(yè)方法、系統(tǒng)、設(shè)備及存儲介質(zhì),能夠更為準(zhǔn)確把控清淤效果和環(huán)境影響。
2、第一方面,本技術(shù)提供了一種河道清淤作業(yè)方法,方法包括:
3、獲取待清淤作業(yè)河段全域的全域地理數(shù)據(jù)、全域氣象水文數(shù)據(jù)及全域河段淤泥數(shù)據(jù),所述待清淤作業(yè)河段全域包括待清淤河段、上游河段、下游河段;
4、根據(jù)所述全域地理數(shù)據(jù)、所述全域氣象水文數(shù)據(jù)及所述全域河段淤泥數(shù)據(jù),構(gòu)建全流域水動力學(xué)-泥沙數(shù)學(xué)模型;
5、根據(jù)所述全域地理數(shù)據(jù)、所述全域氣象水文數(shù)據(jù)及所述全域河段淤泥數(shù)據(jù),確定清淤作業(yè)河段的作業(yè)地理數(shù)據(jù)、作業(yè)氣象水文數(shù)據(jù)和作業(yè)河段淤泥數(shù)據(jù),并根據(jù)所述作業(yè)地理數(shù)據(jù)、作業(yè)氣象水文數(shù)據(jù)和作業(yè)河段淤泥數(shù)據(jù),擬定初步清淤作業(yè)方案;
6、將所述清淤作業(yè)方案的清淤數(shù)據(jù)輸入所述全流域水動力學(xué)-泥沙數(shù)學(xué)模型,得到清淤模擬數(shù)據(jù);
7、根據(jù)所述清淤模擬數(shù)據(jù)對所述清淤作業(yè)河段進行評估,得到清淤效果評估結(jié)果;
8、根據(jù)所述清淤模擬數(shù)據(jù)對所述下游河段的河段環(huán)境進行評估,確定清淤影響評估結(jié)果;
9、根據(jù)所述清淤效果評估結(jié)果和所述清淤影響評估結(jié)果,對所述初步清淤作業(yè)方案進行修正,得到目標(biāo)清淤作業(yè)方案,并根據(jù)所述目標(biāo)清淤作業(yè)方案對所述待清淤作業(yè)河段進行清淤。
10、通過采用上述技術(shù)方案,通過獲取待清淤作業(yè)河段全域的地理、氣象水文和淤泥數(shù)據(jù),構(gòu)建全流域水動力學(xué)-泥沙數(shù)學(xué)模型,為清淤作業(yè)方案的科學(xué)制定提供了堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和模型支撐?;谌驍?shù)據(jù)確定清淤作業(yè)河段的關(guān)鍵參數(shù),擬定的初步清淤作業(yè)方案能夠充分考慮河段自身特征,體現(xiàn)了因地制宜的方案制定理念。將初步方案輸入全流域模型進行清淤模擬,得到的清淤模擬數(shù)據(jù)為清淤效果和影響評估提供了定量依據(jù)。通過對清淤作業(yè)河段的多維度效果評估,可以準(zhǔn)確判斷清淤方案對河道泥沙淤積、行洪排澇、通航條件、水環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的改善成效,實現(xiàn)了清淤效果的科學(xué)評判。同時,對下游河段環(huán)境的評估有助于掌握清淤工程對下游河段水文情勢、泥沙輸移、河床形態(tài)等方面的影響規(guī)律,把控清淤影響的時空范圍,體現(xiàn)了全流域視角下的系統(tǒng)思維。在清淤效果評估和影響評估的基礎(chǔ)上對初步方案進行修正,得到的目標(biāo)清淤作業(yè)方案在確保清淤效果的同時,兼顧了對下游河段環(huán)境影響的優(yōu)化控制,實現(xiàn)了清淤效果與生態(tài)影響的平衡。
11、在本技術(shù)的第二方面提供了一種河道清淤作業(yè)方法系統(tǒng),包括:
12、數(shù)據(jù)獲取模塊,用于獲取工程項目的工程項目計劃,并根據(jù)工程項目計劃確定當(dāng)前工序的預(yù)期工程造價;
13、未完成工作量確定模塊,用于獲取當(dāng)前工序已完成工程量、已完成工程量的工程造價和未完成的工程量,并根據(jù)未完成的工程量和工程項目的工程項目計劃確定未完成工程量所需人力數(shù)據(jù)、工程周期和原料數(shù)據(jù);
14、預(yù)測造價模塊,用于獲取人力價格走勢曲線和原材料價格走勢曲線,并根據(jù)人力價格走勢曲線、原材料價格走勢曲線、所需人力數(shù)據(jù)、工程周期和原料數(shù)據(jù),確定未完成的工程量的預(yù)測造價;
15、預(yù)警模塊,用于根據(jù)未完成的工程量的預(yù)測造價與已完成工程量的工程造價,確定當(dāng)前工序的預(yù)測造價,并將當(dāng)前工序的預(yù)測造價與預(yù)期工程造價進行實時比對,得到比對差值,當(dāng)比對差值超出預(yù)設(shè)差值閾值時,生成風(fēng)險預(yù)警信號。
16、在本技術(shù)的第三方面提供了一種計算機存儲介質(zhì),計算機存儲介質(zhì)存儲有多條指令,指令適于由處理器加載并執(zhí)行上述的方法步驟。
17、在本技術(shù)的第四方面提供了一種電子設(shè)備,包括處理器、存儲器、用戶接口及網(wǎng)絡(luò)接口,存儲器用于存儲指令,用戶接口和網(wǎng)絡(luò)接口用于給其他設(shè)備通信,處理器用于執(zhí)行存儲器中存儲的指令,以使電子設(shè)備執(zhí)行上述的方法。
18、綜上,本技術(shù)實施例中提供的一個或多個技術(shù)方案,至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點:
19、1、本技術(shù)通過獲取待清淤作業(yè)河段全域的地理、氣象水文和淤泥數(shù)據(jù),構(gòu)建全流域水動力學(xué)-泥沙數(shù)學(xué)模型,為清淤作業(yè)方案的科學(xué)制定提供了堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和模型支撐。基于全域數(shù)據(jù)確定清淤作業(yè)河段的關(guān)鍵參數(shù),擬定的初步清淤作業(yè)方案能夠充分考慮河段自身特征,體現(xiàn)了因地制宜的方案制定理念。將初步方案輸入全流域模型進行清淤模擬,得到的清淤模擬數(shù)據(jù)為清淤效果和影響評估提供了定量依據(jù)。通過對清淤作業(yè)河段的多維度效果評估,可以準(zhǔn)確判斷清淤方案對河道泥沙淤積、行洪排澇、通航條件、水環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的改善成效,實現(xiàn)了清淤效果的科學(xué)評判。
20、2、本技術(shù)通過作業(yè)河段淤泥數(shù)據(jù)和作業(yè)地理數(shù)據(jù)相結(jié)合,準(zhǔn)確界定需要清淤的空間范圍,定量估算需要清除的淤泥體積,為合理配置清淤資源提供依據(jù),避免盲目施工導(dǎo)致的低效浪費。其次,通過作業(yè)河段淤泥數(shù)據(jù)和作業(yè)氣象水文數(shù)據(jù)相結(jié)合,根據(jù)淤泥分布特性和水文條件變化規(guī)律,優(yōu)選適宜的清淤設(shè)備,既可滿足不同淤泥類型的清除需求,又能適應(yīng)不同氣象水文條件的施工限制,進而保障清淤作業(yè)的順利實施。再次,通過作業(yè)氣象水文數(shù)據(jù)和作業(yè)河段淤泥數(shù)據(jù)相結(jié)合,依據(jù)氣象水文條件的季節(jié)性變化特征和河道淤積形態(tài)的空間分異規(guī)律,合理安排清淤作業(yè)的時間順序,既可避開汛期高水位的不利影響,又能兼顧枯水期通航保證水深的特殊需求,同時優(yōu)先清除對通航構(gòu)成嚴(yán)重阻礙的淤泥河段,從而最大限度減少對河道通航功能的影響。最后,在確定清淤范圍、清淤量、作業(yè)設(shè)備類型和作業(yè)順序的基礎(chǔ)上,擬定初步清淤作業(yè)方案,通過多要素的系統(tǒng)集成,使方案制定過程中的關(guān)鍵參數(shù)都有據(jù)可依,既滿足實際工程需要,又符合客觀自然規(guī)律,進而為清淤工程的科學(xué)實施奠定基礎(chǔ)。
21、3、本技術(shù)基于作業(yè)河段淤泥數(shù)據(jù)繪制河段淤泥厚度分布圖,直觀反映淤泥在河道平面上的空間分異規(guī)律,并結(jié)合河道斷面形態(tài)分析淤泥在垂向上的淤積結(jié)構(gòu),可形成淤泥空間分布的三維認(rèn)知,揭示河道淤積發(fā)展的內(nèi)在機理,為清淤范圍和清淤量的確定提供空間依據(jù)。其次,根據(jù)預(yù)設(shè)的淤泥厚度分級標(biāo)準(zhǔn),對淤泥空間分布實施分區(qū)評判,界定淤積嚴(yán)重河段的分布范圍,突出識別淤積對通航安全構(gòu)成實質(zhì)性威脅的河段,這為清淤工程聚焦主要矛盾、化解關(guān)鍵風(fēng)險指明了方向。再次,基于作業(yè)地理數(shù)據(jù)分析河道縱剖面特征和橫斷面特征,構(gòu)建河道地貌的空間拓?fù)潢P(guān)系,并提取體現(xiàn)河道通航能力的關(guān)鍵斷面指標(biāo),即河槽最小過水?dāng)嗝嫖恢?,使清淤作業(yè)與河道自然形態(tài)相契合,進而在尊重河道地貌演變規(guī)律的基礎(chǔ)上實現(xiàn)通航保證水深。最后,將淤積嚴(yán)重河段的分布范圍與河槽最小過水?dāng)嗝嫖恢孟喁B合,協(xié)同考慮淤泥淤積規(guī)模和通航保證水深需求,最終確定清淤范圍和清淤量,進而在多目標(biāo)平衡的前提下實現(xiàn)清淤工程效益最大化。