[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

说明书

技术领域

本发明涉及一种判断沟道泥石流发生情况的方法，具体地说，是涉及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。

背景技术

泥石流作为一种重大的自然灾害，严重影响了山区经济的发展，并威胁着人民的生命和财产安全，同时，它也严重威胁着社会的可持续发展。

目前，泥石流预警作为一项重要的减灾手段，已逐步受到减灾科技工作者和政府相关管理部门的广泛关注。现有的泥石流预警多采用降雨量作为判断泥石流是否发生的指标，然而，对于降雨量与泥石流启动之间的直接关系，目前还没有完善的理论和方法进行确定，大多依赖于个人经验来确定其所研究的泥石流沟道对应的泥石流启动降雨量，然后根据该泥石流启动降雨量数据对泥石流当前是否已经发生和未来是否会发生进行判断。显而易见，这些判断方式并不可靠，其与实际情况相比，普遍存在着较大的误差，很多时候都未能准确判断出泥石流的启动情况，这不仅严重影响了泥石流启动预判的准确性，而且也造成了减灾成本的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供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，主要解决现有的技术手段对沟道泥石流当前是否发生及未来会否发生的判定结论与实际情况之间存在误差大的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种判断沟道泥石流当前是否发生的方法，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。

作为优选，所述步骤S1中，θ的大小通过罗盘或测绳测得。

作为优选，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。

作为优选，所述步骤S2中，h_dry和h_wet均通过泥位计测得。

基于上述基础，本发明还提供了一种判断沟道泥石流未来会否发生的方法，包括以下步骤：

S1：选定如上所述的沟道，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；