(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202211188032.X (22)申请日 2022.09.28 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115293071 A (43)申请公布日 2022.11.04 (73)专利权人 中南大学 地址 410000 湖南省长 沙市岳麓区麓山 南 路932号 (72)发明人 阳军生　陈建伟　方星桦　李林毅　 谢亦朋　王树英　李雨哲　杨喜锋　 (74)专利代理 机构 北京风雅颂专利代理有限公 司 11403 专利代理师 曾志鹏 (51)Int.Cl. G06F 30/28(2020.01) G06F 30/13(2020.01) E21F 17/18(2006.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (56)对比文件 CN 106703880 A,2017.0 5.24CN 112036043 A,2020.12.04 CN 110158551 A,2019.08.23 GB 202113787 D0,2021.1 1.10 WO 20170 65331 A1,2017.04.20 US 2003164049 A1,20 03.09.04 US 2010191481 A1,2010.07.2 9 CN 113722805 A,2021.1 1.30 CN 109977615 A,2019.07.0 5 CN 111709198 A,2020.09.25 CN 113673179 A,2021.1 1.19 JP 6299025 B1,2018.0 3.28 尘盖天. （五） 水力计算. 《CS DN》 .2019, 黄河水利职业 技术学院.局部水头损失计 算. 《豆丁网》 .2016, 刘云等.压力隧洞(管道)泄流 量理论计算式 的由来――兼论 《水工设计 手册》 中相关流 量系 数表达式之错 误. 《云南水力发电》 .20 06,(第04 期), Ray Harde e.Calculati ng Head L oss in a Pipeline. 《PUMP S&SYSTEMS》 .2015, (续) 审查员 张盼 (54)发明名称 基于泄水孔出流特征的富水隧道地层水头 测算方法及装置 (57)摘要 本发明提供了一种基于泄水孔出流特征的 富水隧道 地层水头测算方法及装置， 本发明根据 泄水孔出水口速度水头 、泄水孔沿程损失水头、 泄水孔入水口孔口损失水头的代数和计算得到 富水隧道地层水头。 本发明通过钻设临时泄水 孔， 根据泄水孔出流特征计算富水隧道地层水 头， 解决了传统依靠埋设仪器测试地层水头的实 际操作繁琐、 经济成本较高等问题， 此外还考虑 了泄水孔入 水口孔口损失水头， 计算结果更加合 理， 为富水地层隧道的施工和运营提供了重要参考。 [转续页] 权利要求书3页 说明书10页 附图3页 CN 115293071 B 2022.12.20 CN 115293071 B (56)对比文件 Oregon State Un iversity.Ent rance Loss Coefficient. 《FishXi ng Versi on 3.0 Beta》 .2006,2/2 页 2[接上页] CN 115293071 B1.一种基于泄水孔出流特征的富水隧道地层水头测算方法， 其特征在于： 包括如下步 骤： S1， 根据泄水孔出流特征， 测量出水流平抛运动下降高度 、 平抛运动水平距 离 ， 计算 泄水孔出 水口速度水头 ； 所述步骤S1具体包括： S11、 根据隧道泄水孔出流特征， 获得出流水流平抛运动下降高度 、 平抛运动水平距 离 、 重力加速度 ； S12、 基于平抛运动基本公式计算隧道泄水孔出流水流 流速 ； S13、 依据流体力学基本公式计算泄水孔出 水口速度水头 ： （2） ； S2， 根据泄水孔材料属性， 收集泄水孔长度 、 泄水孔孔径 、 出流水流密度 、 出流水流 粘滞系数 ， 计算泄水孔沿程损失水头 ； 所述步骤S2具体包括： S21、 根据富水隧道泄水孔出流特征和相关设计资料， 获得相关参数， 包括泄水孔长度 、 泄水孔孔径 、 出流水流密度 、 出流水流粘滞系数 ； S22、 根据流体力学基本公式计算出流水流雷诺数 ： （3） S23、 根据出流水流雷诺数 计算沿程水头损失系数 ： （4） S24、 根据沿程水头损失系数 计算泄水孔沿程损失水头 ： （5） ； S3， 根据泄水孔出流水流流速 、 泄水孔孔径 、泄水孔流量系数 ， 计算泄水孔入水 口孔口损失水头 ； 所述步骤S3具体包括： S31、 根据泄水孔出流水流 流速 、 泄水孔孔径 ， 计算出流水流 流量 ： （6） S32、 根据泄水孔出流特 征和泄水孔 孔壁混凝土结构参数， 测量泄水孔 流量系数 ； S33、 计算泄水孔入水口孔口损失水头 ： （7） ； S4， 通过所述泄水孔出水口速度水头 、泄水孔沿程损失水头 、 泄水孔入水口孔口 损失水头 的代数和计算得到富水隧道地层水头 。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于： 还包括： S5， 将所述富水隧道地层水头发送权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115293071 B 3