[发明专利]沟道起动型泥石流暴发规模测算方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种泥石流暴发规模测算方法，特别是涉及一种沟道起动型泥石流暴发规模测算方法及其应用，属于泥石流防治工程领域。

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起动型泥石流。

泥石流规模是泥石流危害后果的最要指标。泥石流的规模可用径流泥沙总量或是洪峰流量来表示，前者更为普遍。影响泥石流规模的因素包括泥石流的流域特征、沟道特征、流域内的松散物源储量、地形地貌特征等，现有的泥石流规模预测测算方法的基本原理一致，均是在考虑这些因素作用及相互影响的基础上，运用相关的数学方法构建数学模型，再借助计算机编程技术，建立预测变量与预测值之间的关系，实现区域泥石流活动规模测算。这些方法大多存在数据采集周期较长，涉及参数较多，所需数据很难采集，研究较难实现等技术缺陷。

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：

一种泥石流暴发规模测算方法，其特征在于：以如下步骤实施：

步骤S1、基础调查测量

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监测区域，

调查测量确定监测区域：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：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；

步骤S2、测算泥石流起动发生危险性

以所述监测区域泥石流起动临界值Cr为监测值，根据监测值大小判断泥石流发生危险性；

泥石流发生危险性判断条件是：当Cr≥0.35，判断存在泥石流发生危险；

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，步骤S1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，步骤S1确定，

C_v——泥石流沟道10min降雨变差系数，步骤S1确定，

C₁——泥石流形成区构造断裂带因子，根据表1取值，