[发明专利]沟道起动型泥石流发生预警方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种泥石流预警方法，特别是涉及一种沟道起动型泥石流形成发生的泥石流预警方法及其应用，属于泥石流防治工程、水利工程领域。

背景技术

沟道是一种坡度陡、遭受间歇性洪水冲刷的集水道。坡面径流产生后，顺坡方向随着降雨径流汇集量的不断加大，形成单宽流量与流速都很大的山洪。沟道侵蚀是指由坡面径流集中冲蚀土壤和母岩并切入地面形成较大沟壑的这种侵蚀形态。沟道内松散物质固体较丰富，当松散固体物质受气候、环境、水文影响产生被掀动或遭受揭底，则导致泥石流启动，此类泥石流称为沟道侵蚀型泥石流。沟道侵蚀型泥石流的特点在于沟道松散物质启动形成泥石流是依靠径流提供推移力进而发生和维持运动，各粒径固体颗粒启动概率远较泥河流泥沙启动概率为大，其启动时候沟道遭受水流强烈侵蚀，沟道松散物质是泥石流固体物质主要来源。

目前国内外对泥石流的预测预报主要是建立在多年的观测积累基础上，给出经验的临界降雨值，如云南蒋家沟的泥石流预测预报就是建立在30年的长期观测基础上。具体对于沟道泥石流而言，泥石流起动的临界降雨量主要是基于历史观测资料的统计、归纳、总结的方法获得。但对于低频率泥石流，往往没有任何的观测资料积累，因此也就无法在获得观测数据的基础上，得出临界降雨值的经验方法，从而预测泥石流的发生。而这类低频率泥石流的发生往往造成重大损失与人员伤亡。减轻、防止这类低频率泥石流灾害需要深入地了解泥石流的发生规律，并预测泥石流的发生。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种泥石流预警方法，该方法的核心是以泥石流的形成机理为基础，根据泥石流流域地形、地质、水文因子测算既定泥石流沟道的泥石流发生临界降雨量阈值的方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种泥石流起动预警方法，其特征在于：

首先，调查确定泥石流沟道内的泥石流形成区范围，以所述泥石流形成区为预警监测区域，调查测量确定监测区域的泥石流形成区沟床纵比降J、形成区流域面积A₀、泥石流形成区沟道长L、构造断裂带、地震烈度、物理风化、化学风化、岩石特征，查阅水文手册确定监测区域的泥石流沟道年平均降雨量R₀、泥石流沟道10min降雨变差系数C_v，布置传感器实时测量前期降雨量B、1h降雨量I；

其次，以所述预警监测区域泥石流起动临界值Cr为监测值，根据监测值大小划分泥石流沟道的泥石流预警级别，当Cr＜0.35，发出绿色安全信号，当0.35≤Cr＜0.47，发出泥石流橙色预警信号，当Cr≥0.47，发出泥石流红色预警信号，所述临界值Cr依式1确定；

Cr=R*(FJA0.2)0.2R0Cv(C1·C2·C3·C4·F0)0.5]]>    式1

式中，Cr——预警监测区域泥石流起动临界值，

J——泥石流形成区沟床纵比降，测量确定，

F——泥石流形成区形状系数，依式2确定，

A——泥石流形成区相对面积，依式3确定，

R*——等效降雨量，mm，依式4确定，

R₀——泥石流沟道年平均降雨量，mm，查询当地水文手册，