堆石面板坝的趾板定线确定方法及装置与流程

本发明涉及水利水电工程技术领域，尤其是涉及一种堆石面板坝的趾板定线确定方法及装置。

背景技术：

堆石面板坝趾板定线多根据《水工设计手册》中趾板的地形地质条件，初步拟定趾板分段段数及各段趾板轴线与坝轴线的夹角θ，根据面板坡度m，即可推求趾板“z”线与水平面的夹角θ1及其坡度m1，垂直“z”线方向的面板与水平面的夹角θ2及其坡度m2，再经过一系列复杂的计算，最终获得趾板各段的关键控制点坐标位置。

现有技术一般通过excel的复杂运算计算趾板的关键点坐标的方法来确定趾板定线，计算量大。因此，如何在避免复杂运算的前提下，快速准确地确定堆石面板坝的趾板定线成为需要考虑的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种堆石面板坝的趾板定线确定方法及装置，结合三维建模方法，无需依靠复杂的数值计算方法获取目标河道的趾板定线，在地质剖面上对目标河道的趾板布置的合理性做出快速判断，避免了设计过程中出现的由于计算量过大带来的困扰。

第一方面，本发明实施例提供了一种堆石面板坝的趾板定线确定方法，包括：获取目标河道的趾板t线面板模型；根据所述趾板t线面板模型确定趾板的地质剖面布置图；根据所述趾板的地质剖面布置图判断趾板t线的布置是否满足预设条件；所述预设条件根据堆石坝设计规范确定；如果满足所述预设条件，则根据所述趾板的地质剖面布置图获得趾板定线。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述获取目标河道的趾板t线面板模型的步骤，包括：根据目标河道数据确定目标河道的第一趾板t线布置图；所述趾板t线布置图包括目标河床及目标岸坡段的趾板t线和坝轴线；根据所述第一趾板t线布置图获取趾板t线面板模型。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述根据所述趾板的地质剖面布置图判断趾板t线布置是否满足预设条件的步骤，包括：基于计算机图像识别判断所述趾板t线是否位于强风化层和弱风化层之间；如果所述趾板t线位于所述强风化层和所述弱风化层之间，确定满足预设条件。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，还包括：如果所述趾板t线不位于所述强风化层和所述弱风化层之间，则根据趾板t线布置与所述强风化层和弱风化层的位置确定第二趾板t线布置图，根据所述第二趾板t线布置图确定新的第一趾板t线布置图，重新获取目标河道的趾板t线面板模型，直至所述趾板t线满足所述预设条件。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述根据所述趾板t线面板模型确定趾板的地质剖面布置图的步骤，包括：读取所述趾板t线面板模型中各个转折点的高程值，并根据所述高程值在地质剖面图中添加趾板t线布置，获得趾板的地质剖面布置图。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述根据目标河道数据确定目标河道的第一趾板t线布置图的步骤，包括：根据河道的地质剖面数据确定所述第一趾板t线布置图；所述地质剖面数据包括强风化层和弱风化层。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述根据目标河道数据确定目标河道的第一趾板t线布置图，包括：接收用户输入的目标河道的趾板t线布置图，并根据用户输入的目标河道的趾板t线布置图确定所述第一趾板t线布置图。

第二方面，本发明实施例还提供一种堆石面板坝的趾板定线确定装置，包括：获取模块，用于获取目标河道的趾板t线面板模型；计算模块，用于根据所述趾板t线面板模型确定趾板的地质剖面布置图；判断模块，用于根据所述趾板的地质剖面布置图判断趾板t线的布置是否满足预设条件；所述预设条件根据堆石坝设计规范确定；第一执行模块，用于在趾板t线布置满足预设条件时，根据所述趾板的地质剖面布置图获得趾板定线。

第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的方法的步骤。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读介质，其中，所述计算机可读介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被处理器调用和执行时，所述计算机可执行指令促使所述处理器实现如第一方面所述的方法。

本发明实施例提供了一种堆石面板坝的趾板定线确定方法及装置，首先获取目标河道的趾板t线面板模型，然后根据趾板t线面板模型确定趾板的地质剖面布置图，再根据趾板的地质剖面布置图判断趾板t线的布置是否满足预设条件，如果满足预设条件，则根据趾板的地质剖面布置图获得趾板定线。上述方法能够基于获取的趾板t线面板模型确定趾板的地质剖面布置图，在地质剖面上对目标河道的趾板t线布置的合理性做出快速判断，该方式无需依靠复杂的数值计算方法获取目标河道的趾板定线，避免了设计趾板定线过程中出现的由于计算量过大带来的困扰。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种堆石面板坝的趾板定线确定方法流程图；

图2为本发明实施例提供的一种第一趾板t线布置图；

图3为本发明实施例提供的一种趾板t线面板模型示意图；

图4为本发明实施例提供的一种趾板的地质剖面布置图；

图5为本发明实施例提供的一种堆石面板坝的趾板定线确定装置结构示意图；

图6为本发明实施例提供的电子设备结构图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有技术在确定趾板定线时，采用的主要方法是通过excel的复杂运算计算趾板的关键点坐标，因此，如何在避免复杂运算的前提下，快速准确地确定堆石面板坝的趾板定线成为需要考虑的问题。基于此，本发明实施例提供的一种堆石面板坝的趾板定线确定方法及装置，能够基于获取的趾板t线面板模型确定趾板的地质剖面布置图，在地质剖面上对目标河道的趾板t线布置的合理性做出快速判断，该方式无需依靠复杂的数值计算方法获取目标河道的趾板定线，避免了设计趾板定线过程中出现的由于计算量过大带来的困扰。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种堆石面板坝的趾板定线确定方法进行详细介绍。

实施例一：

本发明实施例提供了一种堆石面板坝的趾板定线确定方法，如图1所示，该方法包括以下步骤：

s102：获取目标河道的趾板t线面板模型。

根据目标河道数据，初步生成目标河道的河床段及岸坡段的趾板分段段数和各段趾板轴线与坝轴线的夹角，从而获得由多段趾板和坝轴线组成的趾板t线布置图。根据趾板t线布置图在三维建模软件中建立目标河道的趾板t线面板模型。其中，目标河道为在河道施工中，需要进行趾板定线的任意河道。

s104：根据趾板t线面板模型确定趾板的地质剖面布置图。

根据趾板t线面板模型获得添加有趾板t线的地址剖面布置图，如图4所示。具体的，以河床段面板底边线的左端为参考坐标原点，读取趾板t线面板模型中各个转折点的高程值和各个转折点之间的间距，得到面板各转折点h1～h5的顶面高程值(也就是各个转折点到坝轴线的垂直距离)；并根据各个转折点的高程值和各个转折点之间的间距在地质剖面图中添加趾板t线布置，获得趾板的地质剖面布置图，图4趾板的地质剖面布置图中的h3-h4线段即为趾板t线面板模型中的河床段趾板t线。通过在地质剖面上放样出河床段及岸坡段趾板的剖面，确定趾板布置深度的合理性。

s106：根据趾板的地质剖面布置图判断趾板t线的布置是否满足预设条件，预设条件根据堆石坝设计规范确定。

如果满足预设条件，则执行步骤s108；如果不满足预设条件，则执行步骤s110。

预设条件是根据堆石坝设计规范确定的，目标河道的趾板布置应满足《混凝土面板堆石坝设计规范(sl228-2013)》中的要求：对于中、低面板堆石坝，趾板布置深度应在强风化层下部；高坝趾板布置深度应在弱风化层上部。

确定趾板的地质剖面布置图后，根据面板坝的高度、地基承载力等因素，基于计算机图像识别技术，通过识别趾板t线与强风化下限和弱风化下限的相交情况，判断目标河道的趾板t线是否位于强风化层和弱风化层之间。如果趾板t线位于强风化层和弱风化层之间，确定满足预设条件；如果趾板t线与强风化层的强风化下限或弱风化层的弱风化下限有交点，并且存在趾板t线的折线段完全位于强风化下限的上方，或存在趾板t线的折线段完全位于弱风化下限的下方，则趾板t线的布置不满足预设条件。

在实际应用中，还可以采用其他实施方式，诸如，可以将趾板的地质剖面布置图放置于平面坐标轴中，将根据趾板t线各个转折点的高程值和各个转折点之间的间隔，获得各个转折点的坐标，再根据各个转折点的坐标获得每段趾板t线的函数表达式，再判断每段趾板t线函数与已知的强风化下限和弱风化下限的曲线的关系。若存在趾板t线的函数线段位于强风化下限的上方，或存在趾板t线的函数线段位于弱风化下限的下方，则趾板t线布置不满足预设条件；若趾板t线的函数线段都位于强风化下限和弱风化下限两条曲线之间，则趾板t线布置满足预设条件。

s108：根据趾板的地质剖面布置图获得趾板定线。

当趾板的地质剖面布置图中趾板t线的布置满足预设条件时，则将满足预设条件的趾板t线布置图作为获得的趾板定线。

s110：根据趾板t线布置与强风化层和弱风化层的位置确定第二趾板t线布置图，根据第二趾板t线布置图确定新的第一趾板t线布置图，重新获取目标河道的趾板t线面板模型，直至趾板t线满足预设条件。

当趾板的地质剖面布置图中趾板t线的布置不满足预设条件时，根据趾板t线与强风化下限和弱风化下限的位置关系(示例性的，可以根据上述步骤s108中的使用的图像识别技术或将趾板的地质剖面布置图放入坐标轴的方法获得)调整趾板的地质剖面布置图中趾板t线的转折点位置，从而获得调整转折点位置后的第二趾板t线布置图，将第二趾板t线布置图作为新的第一趾板t线布置图，并返回执行步骤s102，根据新的第一趾板t线布置图，重新获取目标河道的趾板t线面板模型，直至趾板t线满足预设条件。

本发明实施例提供的一种堆石面板坝的趾板定线确定方法，能够基于获取的趾板t线面板模型确定趾板的地质剖面布置图，在地质剖面上对目标河道的趾板t线布置的合理性做出快速判断，该方式无需依靠复杂的数值计算方法获取目标河道的趾板定线，避免了设计趾板定线过程中出现的由于计算量过大带来的困扰。

作为一种可选方式，上述步骤s102，包括以下步骤：

步骤1、根据目标河道数据确定目标河道的第一趾板t线布置图；趾板t线布置图包括目标河床及目标岸坡段的趾板t线和坝轴线。

获取需要确定趾板定线的目标河道的河道数据，河道数据包括河床段及岸坡段的地质剖面数据，地质剖面数据包括强风化线和弱风化线的位置信息。根据目标河道数据确定目标河道的第一趾板t线布置图，示例性的，第一趾板t线布置图包括目标河床及目标岸坡段的趾板t线和坝轴线，如图2所示。第一趾板t线布置图的获取方式包括：根据目标河道数据自动生成第一趾板t线布置图；根据用户输入的目标河道的趾板t线布置图确定第一趾板t线布置图。当用户输入目标河道的趾板t线布置图时，可以根据用户输入的目标河道的趾板t线布置图确定第一趾板t线布置图；当用户未输入目标河道的趾板t线布置图时，则根据目标河道数据自动生成第一趾板t线布置图。

根据目标河道的河道数据生成第一趾板t线布置图，具体的，可以根据强风化线和弱风化线的位置坐标，在强风化线和弱风化线之间随机添加若干个转折点，并将若干个转折点生成连线，从而生成具有若干段趾板的目标河床及目标岸坡段的趾板t线，并将河床及目标岸坡段的趾板t线和坝轴线组成闭合的多边形，从而获得第一趾板t线布置图。

还可以是其他实施方式，可以是接收用户输入的目标河道的趾板t线布置图，根据用户输入的目标河道的趾板t线布置图确定第一趾板t线布置图。该用户可以是具有丰富河道趾板设计经验的工程师，工程师根据目标河道的河道数据绘制趾板t线布置的草图，无需经过复杂计算，接收用户输入的趾板t线布置图，并将用户输入的趾板t线布置图作为第一趾板t线布置图。

步骤2、根据第一趾板t线布置图获取趾板t线面板模型。

在三维建模软件中建立与第一趾板t线布置图形状相同的面板模型，作为趾板t线面板模型。示例性的，上述三维建模软件可以为cad制图软件。根据图2中的第一趾板t线布置图建立的趾板t线面板模型，如图3所示，图中标注了趾板t线面板模型的各个转折点h1～h5。通过建立面板三维模型方法结合几何作图方法确定趾板的t线在河床段及岸坡段的空间布置。

本发明实施例提供了一种堆石面板坝的趾板定线确定方法，该方法通过建立河床段及岸坡段的趾板t线面板模型，读取趾板t线模型的面板顶部边界线的转折点高程值，根据转折点高程值在地质剖面图中放置趾板t线，判断趾板t线剖面的合理性，若满足条件则确定趾板定线，若不满足条件也可以快速进行重新定线并作出相应调整。该方法结合三维建模方法，不依靠复杂的数值计算方法确定目标河道的趾板定线，避免了设计过程中出现的由于计算量过大带来的困扰。

实施例二：

本发明实施例提供了一种堆石面板坝的趾板定线确定装置，该装置用于实现上述实施例一所示方法，如图5所示，该装置包括：

获取模块51，用于获取目标河道的趾板t线面板模型。在实际应用中，获取模块51根据目标河道数据确定目标河道的第一趾板t线布置图，趾板t线布置图包括目标河床及目标岸坡段的趾板t线和坝轴线；根据第一趾板t线布置图获取趾板t线面板模型。

计算模块52，用于根据趾板t线面板模型确定趾板的地质剖面布置图。在实际应用中，计算模块52用于读取趾板t线面板模型中各个转折点的高程值，并根据高程值在地质剖面图中添加趾板t线布置，获得趾板的地质剖面布置图。

判断模块53，用于根据趾板的地质剖面布置图判断趾板t线的布置是否满足预设条件；预设条件根据堆石坝设计规范确定。在实际应用中，判断模块53基于计算机图像识别判断趾板t线是否位于强风化层和弱风化层之间，如果趾板t线位于强风化层和弱风化层之间，确定满足预设条件。

第一执行模块54，用于在趾板t线布置满足预设条件时，根据趾板的地质剖面布置图获得趾板定线。当趾板的地质剖面布置图中趾板t线的布置满足预设条件时，则将满足预设条件的趾板t线布置图作为获得的趾板定线。

作为一种优选方式，上述堆石面板坝的趾板定线确定装置，还包括：

第二执行模块55，用于在趾板t线布置不满足预设条件时，根据趾板t线布置与强风化层和弱风化层的位置确定第二趾板t线布置图，根据第二趾板t线布置图确定新的第一趾板t线布置图，重新获取目标河道的趾板t线面板模型，直至趾板t线满足预设条件。

本发明实施例提供了一种堆石面板坝的趾板定线确定装置，与上述实施例一提供的堆石面板坝的趾板定线确定方法具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

本实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

实施例三：

本发明实施例提供的一种电子设备，如图6所示，电子设备包括处理器61、存储器62，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例一提供的方法的步骤。

参见图6，电子设备还包括：总线64和通信接口63，处理器61、通信接口63和存储器62通过总线64连接。处理器61用于执行存储器62中存储的可执行模块，例如计算机程序。

其中，存储器62可能包含高速随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口63(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。

总线64可以是isa总线、pci总线或eisa总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中，存储器62用于存储程序，所述处理器61在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器61中，或者由处理器61实现。

处理器61可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器61中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器61可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，简称cpu)、网络处理器(networkprocessor，简称np)等。还可以是数字信号处理器(digitalsignalprocessing，简称dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，简称asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，简称fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器62，处理器61读取存储器62中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

实施例四：

本发明实施例提供的一种计算机可读介质，其中，所述计算机可读介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被处理器调用和执行时，所述计算机可执行指令促使所述处理器实现实施例一所述的方法。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。