[发明专利]一种泥石流泥位测量装置及方法

权利要求书

1.一种泥石流泥位测量装置，包装立柱（1）与安装在立体（1）上的无线测量传感器（2），其特征在于：所述立柱（1）垂直固定在泥石流沟道的一侧，立柱（1）所在的沟道横截面为平面α；所述无线测量传感器（2）能够从发射点A发射出n条倾角θ不相同的测量线，所有测量线位于平面α内，n≥2。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：测量线数量n≥W/2根，W为沟道截面宽度，单位m。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：将测量线的布置与沟道底床断面形状相结合，使充分数量的测量线与底床交点与底床断面转折点重合。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述测量线倾角θ的确定方法为：用全站仪、GPS或其他地形测量设备测得沟道横截面α上q个点的坐标(x_t，h_t)，t从1到q；记有向线段T_tT_t-1(x_t-x_t-1,h_t-h_t-1)与有向线段T_tT_t+1(x_t+1-x_t，h_t+1-h_t)的夹角为β；若β∈(90°,135°)∪(225°,270°)，则确定点T_t为转折点，该点倾斜角

将测量线的倾斜角设置为θ，测量线与底床的交点与T_t重合。

5.一种泥石流泥位测量方法，其特征在于：依照如下步骤进行：

步骤S1、安装泥石流泥位测量装置

在泥石流流过的沟道一侧，垂直安装立柱（1），确定立柱（1）所在的沟道横截面为平面α，立柱1上安装无线测量传感器（2），无线测量传感器（2）从发射点A发出不同倾角的n条测量线，n≥2，所有测量线都位于平面α内，并将平面α划分为n＋1个区间；

步骤S2、测量记录

以泥石流沟道底床的最低点为基准点B，记发射点A到基准点B的垂直距离为H；n条测量线的倾角分别记为θ₁,θ₂，......θ_n；无泥石流通过时，n条测量线从发射点A至底床的斜距记为L₁,L₂，......L_n；当泥石流通过时，n条测量线从发射点A至泥面的斜距记为l₁,l₂，......l_n；

步骤S3、泥位计算

步骤S31、依式1计算每根测量线与底床交点距立柱1的平距x₁,x₂,……x_n

x_i＝L_isinθ_i    式1

步骤S32、依式2计算每根测量线与泥面交点距立柱1的平距X₁,X₂，......X_n

X_i＝l_isinθ_i    式2

步骤S33、计算每根测量线与底床交点处的泥位H₁,H₂，......H_n

判断每根测量线与底床交点在泥面投影点在平面α内所对应的区间，并通过线性插值计算每根测量线与底床交点处的泥位H_i；具体是假设第j根测量线的平距X_j符合条件x_i<X_j<x_i+1，则认为该测量线底床交点在泥面投影点落入第i个区间，该测量线与底床交点处的泥位H_j通过式3、式4求得：

h′=hi+Xj+xixi+1-xi(hi+1-hi)]]>式3

H_j＝H-h′-l_j cosθ_j    式4。