本技術(shù)涉及泥石流災(zāi)害防治領(lǐng)域，具體涉及一種v型谷泥石流參數(shù)的計(jì)算方法和終端設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、由于山區(qū)地形復(fù)雜多變，特別是“v”型谷地的存在，使得泥石流的流速、最深泥位以及行洪寬度等關(guān)鍵參數(shù)的計(jì)算變得異常困難。傳統(tǒng)的計(jì)算方法在處理這類復(fù)雜地形時(shí)存在明顯局限，往往無法準(zhǔn)確反映泥石流的真實(shí)運(yùn)動(dòng)特征，導(dǎo)致預(yù)測(cè)結(jié)果不夠精準(zhǔn)。這不僅影響了防災(zāi)減災(zāi)工作的有效性，也給當(dāng)?shù)鼐用竦陌踩珟砹藵撛陲L(fēng)險(xiǎn)。

2、因此，亟需一種能夠提高“v”型谷地泥石流參數(shù)計(jì)算精度的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供了一種v型谷泥石流參數(shù)的計(jì)算方法和終端設(shè)備，可以提高v型谷地泥石流參數(shù)的計(jì)算精度。

2、第一方面，本技術(shù)提供了一種v型谷泥石流參數(shù)的計(jì)算方法，包括：基于測(cè)繪裝置獲取的v型谷地形數(shù)據(jù)構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)斷面，并確定標(biāo)準(zhǔn)斷面的最低點(diǎn)；以最低點(diǎn)為起點(diǎn)，在最低點(diǎn)的兩側(cè)分別畫一條與垂直方向夾角為預(yù)設(shè)左角度和預(yù)設(shè)右角度的延長(zhǎng)線；將預(yù)設(shè)左角度和預(yù)設(shè)右角度輸入預(yù)設(shè)最深泥位計(jì)算公式，得到第一最深泥位，預(yù)設(shè)最深泥位計(jì)算公式是以最低點(diǎn)與垂直方向兩側(cè)的夾角為自變量的函數(shù)；基于第一最深泥位計(jì)算第一左斷面積和第一右斷面積的面積，并判斷第一左斷面積和實(shí)際左側(cè)斷面面積的第一左誤差率，和第一右斷面積與實(shí)際右側(cè)斷面面積之間的第一右誤差率是否分別大于預(yù)設(shè)誤差率；若第一左誤差率和/或第一右誤差率大于預(yù)設(shè)誤差率，則根據(jù)第一左誤差率和/或第一右誤差率調(diào)整預(yù)設(shè)左角度和/或預(yù)設(shè)右角度的角度值；基于調(diào)整后的預(yù)設(shè)左角度和/或預(yù)設(shè)右角度的角度值計(jì)算第二左斷面積和/或第二右斷面積的面積，判斷第二左斷面積與實(shí)際左側(cè)斷面面積的第二左誤差率，和/或第一右斷面積與實(shí)際右側(cè)斷面面積之間的第二右誤差率是否大于預(yù)設(shè)誤差率，若大于，則繼續(xù)調(diào)整調(diào)整后的預(yù)設(shè)左角度和/或預(yù)設(shè)右角度，直至第二左誤差率，和/或第二右誤差率是否分別小于預(yù)設(shè)誤差率。

3、通過采用上述技術(shù)方案，通過在獲取的標(biāo)準(zhǔn)斷面，并在標(biāo)準(zhǔn)斷面上繪制與最深泥位有預(yù)設(shè)角度的三角形，再將曼寧公式化簡(jiǎn)為關(guān)于夾角至和最深泥位的計(jì)算公式，基于預(yù)設(shè)角度計(jì)算最深泥位及斷面面積，有效判斷計(jì)算值與實(shí)際值的差異，并據(jù)此迭代調(diào)整預(yù)設(shè)角度直至差異在允許范圍內(nèi)，以得到準(zhǔn)確度高的斷面面積和最深泥位，從而提高泥石流參數(shù)計(jì)算的準(zhǔn)確性和可靠性。

4、可選的，在將預(yù)設(shè)左角度和預(yù)設(shè)右角度輸入預(yù)設(shè)最深泥位計(jì)算公式，得到第一最深泥位之前，方法還包括：將曼寧公式和流體力學(xué)公式聯(lián)立得到初始計(jì)算公式：基于斷面面積計(jì)算公式和濕周周長(zhǎng)計(jì)算公式，將初始計(jì)算公式化簡(jiǎn)為預(yù)設(shè)最深泥位計(jì)算公式：其中，h為最深泥位，q為泥石流洪峰流量，v為斷面流速，n為河道糙率，i為縱坡降，a為斷面面積，c為濕周長(zhǎng)度，αi為與垂直方向右側(cè)夾角值，αj為與垂直方向左側(cè)夾角值。

5、通過采用上述技術(shù)方案，通過結(jié)合v型谷地形的實(shí)際測(cè)繪數(shù)據(jù)與流體力學(xué)原理，對(duì)曼寧公式進(jìn)行化簡(jiǎn)，得到關(guān)于在不同夾角下對(duì)應(yīng)的最深泥位的值，從而可以更為精確地計(jì)算出最深泥位。

6、可選的，基于斷面面積計(jì)算公式和濕周周長(zhǎng)計(jì)算公式，將初始計(jì)算公式化簡(jiǎn)為所述預(yù)設(shè)最深泥位計(jì)算公式，包括：根據(jù)三角形計(jì)算公式、斷面面積計(jì)算公式和濕周長(zhǎng)度計(jì)算公式，將斷面面積計(jì)算公式和濕周長(zhǎng)度計(jì)算公式分別化簡(jiǎn)為以最低點(diǎn)與垂直方向兩側(cè)的夾角為自變量的函數(shù)計(jì)算公式：a＝0.5×h2×(tanαi+tanαj)，

7、通過采用上述技術(shù)方案，通過將斷面面積和濕周長(zhǎng)度表示成與最深泥位的兩側(cè)夾角相關(guān)的函數(shù)，可以直接反映角度變化對(duì)泥石流最深泥位h的影響，提高對(duì)泥石流區(qū)域的快速評(píng)估。

8、可選的，將斷面面積計(jì)算公式和濕周長(zhǎng)度計(jì)算公式分別化簡(jiǎn)為以最低點(diǎn)與垂直方向兩側(cè)的夾角為自變量的函數(shù)計(jì)算公式，包括：將最深泥位對(duì)應(yīng)的泥石流斷面的右側(cè)水平線設(shè)置為h×tanαi，左側(cè)水平線設(shè)置為h×tanαj；由右側(cè)水平線和左側(cè)水平線得出斷面面積計(jì)算公式和濕周長(zhǎng)度計(jì)算公式。

9、通過采用上述技術(shù)方案，根據(jù)三角函數(shù)將泥石流斷面的右側(cè)水平線和左側(cè)水平線分別設(shè)置為與最深泥位和夾角相關(guān)的表達(dá)式，可以使得計(jì)算出的斷面面積和濕周長(zhǎng)度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)與預(yù)設(shè)最深泥位計(jì)算公式的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)相符，從而提高計(jì)算出的最深泥位的準(zhǔn)確性。

10、可選的，判斷第一左斷面積和實(shí)際左側(cè)斷面面積的第一左誤差率，和第一右斷面積與實(shí)際右側(cè)斷面面積之間的第一右誤差率是否分別大于預(yù)設(shè)誤差率之前，方法還包括：獲取實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)繪制與v型谷等比例的模型；根據(jù)等比例模型計(jì)算實(shí)際最深泥位對(duì)應(yīng)的實(shí)際左側(cè)斷面面積和實(shí)際右側(cè)斷面面積。

11、通過采用上述技術(shù)方案，通過計(jì)算實(shí)際最深泥位對(duì)應(yīng)的實(shí)際左側(cè)斷面面積和實(shí)際右側(cè)斷面面積，可以確保判斷出的面積誤差率是否分別大于預(yù)設(shè)誤差率是基于準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)進(jìn)行的，有助于提高判斷結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

12、可選的，若第一左誤差率和/或第一右誤差率大于預(yù)設(shè)誤差率，則根據(jù)第一左誤差率和/或第一右誤差率調(diào)整預(yù)設(shè)左角度和/或預(yù)設(shè)右角度的角度值，包括：若第一左誤差率和/或第一右誤差率大于預(yù)設(shè)誤差率，則判斷預(yù)設(shè)左角度和/或預(yù)設(shè)右角度是否大于二分法誤差率；若大于二分法誤差率，則通過二分法調(diào)整預(yù)設(shè)左角度和/或預(yù)設(shè)右角度的角度值。

13、通過采用上述技術(shù)方案，通過判斷其是否大于二分法誤差率，并據(jù)此采用二分法調(diào)整預(yù)設(shè)左角度和/或預(yù)設(shè)右角度，能夠高效地縮小搜索范圍，快速找到滿足條件的最佳角度，從而提高泥石流參數(shù)計(jì)算的效率。

14、可選的，在若第一左誤差率和/或第一右誤差率大于預(yù)設(shè)誤差率，則判斷第一左誤差率和/或第一右誤差率是否大于二分法誤差率之后，方法還包括：若預(yù)設(shè)左角度和/或預(yù)設(shè)右角度小于二分法誤差率，則通過預(yù)設(shè)調(diào)整角度調(diào)整預(yù)設(shè)左角度和/或預(yù)設(shè)右角度的角度值。

15、通過采用上述技術(shù)方案，通過引入預(yù)設(shè)調(diào)整角度，與二分法結(jié)合的方式，不僅提高了計(jì)算精度，還在誤差率較小時(shí)采用預(yù)設(shè)調(diào)整角度進(jìn)行微調(diào)，提升了計(jì)算效率，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算速度與準(zhǔn)確性的平衡。

16、在本技術(shù)的第二方面提供了一種終端設(shè)備，包括：獲取模塊601，用于基于測(cè)繪裝置獲取的v型谷地形數(shù)據(jù)構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)斷面，并確定標(biāo)準(zhǔn)斷面的最低點(diǎn)；繪制模塊602，用于以最低點(diǎn)為起點(diǎn)，在最低點(diǎn)的兩側(cè)分別畫一條與垂直方向夾角為預(yù)設(shè)左角度和預(yù)設(shè)右角度的延長(zhǎng)線；計(jì)算模塊603，用于將預(yù)設(shè)左角度和預(yù)設(shè)右角度輸入預(yù)設(shè)最深泥位計(jì)算公式，得到第一最深泥位，預(yù)設(shè)最深泥位計(jì)算公式是以最低點(diǎn)與垂直方向兩側(cè)的夾角為自變量的函數(shù)；第一判斷模塊604，用于基于第一最深泥位計(jì)算第一左斷面積和第一右斷面積的面積，并判斷第一左斷面積和實(shí)際左側(cè)斷面面積的第一左誤差率，和第一右斷面積與實(shí)際右側(cè)斷面面積之間的第一右誤差率是否分別大于預(yù)設(shè)誤差率；調(diào)整模塊605，用于若第一左誤差率和/或第一右誤差率大于預(yù)設(shè)誤差率，則根據(jù)第一左誤差率和/或第一右誤差率調(diào)整預(yù)設(shè)左角度和/或預(yù)設(shè)右角度的角度值；第二判斷模塊606，用于基于調(diào)整后的預(yù)設(shè)左角度和/或預(yù)設(shè)右角度的角度值計(jì)算第二左斷面積和/或第二右斷面積的面積，判斷第二左斷面積與實(shí)際左側(cè)斷面面積的第二左誤差率，和/或第一右斷面積與實(shí)際右側(cè)斷面面積之間的第二右誤差率是否大于預(yù)設(shè)誤差率，若大于，則繼續(xù)調(diào)整調(diào)整后的預(yù)設(shè)左角度和/或預(yù)設(shè)右角度，直至第二左誤差率，和/或第二右誤差率是否分別小于預(yù)設(shè)誤差率。

17、在本技術(shù)的第三方面提供了一種電子設(shè)備，包括處理器(701)、存儲(chǔ)器(705)、用戶接口(703)及網(wǎng)絡(luò)接口(704)，存儲(chǔ)器(705)用于存儲(chǔ)指令，用戶接口(703)和網(wǎng)絡(luò)接口(704)用于給其他設(shè)備通信，處理器(701)用于執(zhí)行存儲(chǔ)器(705)中存儲(chǔ)的指令，以使電子設(shè)備(700)執(zhí)行如第一方面任意一項(xiàng)的方法。

18、在本技術(shù)的第四方面提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有指令，當(dāng)指令被執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行如第一方面任意一項(xiàng)的方法步驟。

19、綜上所述，本技術(shù)實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

20、1、通過將曼寧公式化簡(jiǎn)為關(guān)于夾角至和最深泥位的計(jì)算公式，基于預(yù)設(shè)角度計(jì)算最深泥位及斷面面積，再將斷面面積和實(shí)際面積進(jìn)行對(duì)比，可以有效判斷計(jì)算值與實(shí)際值的差異。

21、2、通過迭代調(diào)整預(yù)設(shè)角度，直至斷面面積和實(shí)際面積的差異在允許范圍內(nèi)，可以得到準(zhǔn)確度高的斷面面積和最深泥位，從而提高泥石流參數(shù)計(jì)算的準(zhǔn)確性和可靠性。