(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211145794.1 (22)申请日 2022.09.20 (71)申请人 长安大学 地址 710064 陕西省西安市雁塔区南 二环 路中段 (72)发明人 包含　敖新林　郑涵　兰恒星　 晏长根　刘长青　饶志成　马扬帆　 尹晓晴　 (74)专利代理 机构 北京金咨知识产权代理有限 公司 11612 专利代理师 王晓雅 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 边坡区域补水方法及装置 (57)摘要 本申请提供一种边坡区域补水方法及 装置， 方法包括： 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， 对目标边坡区域进行裂 隙网络渗透张量计算， 得到目标边坡区域对应的 岩体渗透张量； 获取目标边坡区域中预设的各个 补水点的补水范围， 并基于各个补水点的补水范 围和对应的岩体渗透张量分别确定各个补水点 的有效补水率； 确定目标边坡区域中各个补水点 的实际需水量， 并根据各个补水点的实际需水量 和对应的有效补水率分别确定各个补水点的目 标补水量， 以基于各个补水点的目标补水量自动 对目标边坡区域进行补水。 本申请能够提高边坡 区域补水的精确性、 自动化程度及智 能化程度， 有效降低水资源的浪费， 进而能够提高边坡生态 修复的有效性。 权利要求书2页 说明书15页 附图7页 CN 115544738 A 2022.12.30 CN 115544738 A 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权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115544738 A 2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。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115544738 A 3