[发明专利]一种判断沟道泥石流当前是否发生及其未来会否发生的方法

权利要求书

1.一种判断沟道泥石流当前是否发生的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：选定沟道，并利用公式计算出泥石流启动时该沟道内的水位高度h_s，其中，θ为以角度单位表示的沟道的沟床坡度，d_m和分别为沟道堆积物的砂砾平均粒径和内摩擦角，C_*为堆积体的体积浓度，ρ_s为砂砾密度，ρ_w为水的密度；

S2：利用公式h₀=h_dry-h_wet计算出选定的沟道当前时刻的水位高度h₀，其中，h_dry为该沟道内无水流时的高度，h_wet为该沟道内形成汇流时的高度；

S3：比较h₀是否大于或等于h_s，是，则判定在当前时刻，泥石流已经发生，并发布泥石流启动的警报信息，否，则不需发布泥石流启动的警报信息。

2.根据权利要求1所述的一种判断沟道泥石流当前是否发生的方法，其特征在于，所述步骤S1中，θ的大小通过罗盘或测绳测得。

3.根据权利要求2所述的一种判断沟道泥石流当前是否发生的方法，其特征在于，所述步骤S1中，d_m通过筛分仪测得，的大小则通过三轴仪测得。

4.根据权利要求1～3任意一条所述的一种判断沟道泥石流当前是否发生的方法，其特征在于，所述步骤S2中，h_dry和h_wet均通过泥位计测得。

5.一种判断沟道泥石流未来会否发生的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：选定如权利要求1所述的沟道，并利用公式Q₀′=P₀A₀计算出该沟道的断面在当前时刻的理论单位小时水流量Q₀′，其中，P₀为沟道在当前时刻的降雨量，A₀为沟道断面的汇水面积；

S2：利用公式Q₀=b₀h₀V₀计算出选定的沟道的断面在当前时刻的实际单位小时水流量Q₀，其中，b₀为沟道的宽度，h₀为权利要求1所述的当前时刻沟道的水位高度，V₀为当前时刻沟道断面内的流水速度；

S3：根据步骤S1和S2，利用公式计算出选定的沟道的断面在当前时刻的单位小时水流量的修正系数C_q，并利用公式计算出泥石流沟槽的曼宁粗糙系数n，其中，R₀为当前时刻沟道泥石流沟槽的水力半径，且R₀=b₀h₀/(b₀+2h₀)，S则为以弧度单位表示的沟道的沟床坡度；

S4：根据选定的沟道，利用气象部门发布的未来时刻预测降雨量信息，分别得到该沟道从当前时刻起未来第一小时的降雨量P₁、未来第二小时的降雨量P₂、未来第三小时的降雨量P₃……未来第i小时的降雨量P_i，其中，i为大于0的自然数；

S5：利用公式Q_i=C_qP_iA₀计算出选定的沟道从当前时刻起未来第i小时的水流量Q_i；

S6：根据步骤S2与S3得到如下公式：

Q_i=h_ib₀V_i     （1）

n=Ri2/3S1/21Vi---(2)]]>

R_i=b₀h_i(b₀+2h_i)     （3）

结合公式（1）、（2）、（3）得到Qi=hib0Vi=hib0Ri2/3S1/21n=hib0(hib0b0+2hi)23S121n,]]>其中，h_i为沟道从当前时刻起未来第i小时的水位高度，V_i为沟道从当前时刻起未来第i小时其沟床上的平均流速，R_i为沟道从当前时刻起未来第i小时其泥石流沟槽的水力半径，Q_i的值由步骤S5计算得到；

S7：比较P_i是否大于或等于P₀，并令h_i=h₀，根据P₀与P_i的大小关系，结合步骤S6，并利用迭代法最终确定沟道从当前时刻起未来第i小时的水位高度h_i；

S8：比较h_i是否大于或等于h_s，是，则判定从当前时刻起未来第i小时，泥石流将会发生，并发布泥石流启动的预报信息，否，则不需发布泥石流启动的预报信息。