[发明专利]泥石流淤积泛滥范围边界划定方法及危险区划方法

权利要求书

1.一种确定泥石流主沟道上标准过流断面位置的方法，所述标准过流断面是该断面上最大平均流深为H₀的过流断面，其特征在于：依照如下步骤实施：

首先，利用地形图或现场调查、测绘、勘查的图形资料确定泥石流主沟道地理位置及沟口过流断面A₀B₀位置，确定地形图上自断面A₀B₀到泥石流冲出方向的等高线l_k,k＝1,2,...n；

其次，确定标准过流断面A_kB_k位置

确定第k、k+1条等高线l_k、l_k+1间高差h_kk+1,k＝1,2,...n，等高线l_k、l_k+1与泥石流主沟道分别相交于点O_k、O_k+1，测量主沟道上O_kO_k+1段实际距离L_kk+1，

自点O_k起，在主沟道上O_kO_k+1段内寻找一点C_k，主沟道上O_kC_k段的实际距离为c_k，c_k＝L_kk+1h_kk+1·H₀，

过点C_k作一个与主沟道垂直的过流断面，该断面两端与等高线l_k分别相交于点A_k、B_k，该断面是泥石流主沟道上的第k个标准过流断面A_kB_k,k＝1,2,...n。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤S1中，利用现场调查、测绘、勘查的图形资料确定泥石流主沟道地理位置及沟口过流断面A₀B₀位置。

3.一种利用权利要求1或2所述的确定泥石流主沟道上标准过流断面位置的方法实施的泥石流淤积泛滥范围边界划定方法，用于划定对一场泥石流活动形成的淤积泛滥范围边界，其特征在于：依照如下步骤实施：

步骤S1、确定基本地理地形数据

利用地形图或现场调查、测绘、勘查的图形资料确定泥石流主沟道基本地理地形数据，包括：确定泥石流主沟道地理位置，确定泥石流沟口过流断面A₀B₀及其宽度L₀，确定断面A₀B₀处泥石流水力坡度I，

采用现有方法计算确定泥石流峰值流量Q；

步骤S2、确定沟口峰值流量平均流深H₀，所述沟口峰值流量平均流深H₀是泥石流峰值流量Q时沟口过流断面A₀B₀的平均流深；

联立式1～式4，计算确定H₀；

q₀＝Q/L₀    式1

q₀＝H₀·v₀    式2

v₀＝K·R^2/3·I^1/5    式3

R＝L₀·H₀/(2H₀+L₀)    式4

式1～式4中，q₀—泥石流在沟口过流断面A₀B₀上的平均单宽流量，m²/s，

Q—泥石流峰值流量，m³，步骤S1确定，

L₀—沟口过流断面A₀B₀的宽度，m，步骤S1确定，

H₀—沟口峰值流量平均流深，m，

v₀—泥石流在沟口过流断面A₀B₀上的平均速度，m/s，

K—粘性泥石流流速系数，根据《泥石流灾害防治工程勘查规范DZ-T0220-2006》确定，

R—沟口过流断面A₀B₀水力半径，m，

I—沟口过流断面A₀B₀处泥石流水力坡度，‰，步骤S1确定；

步骤S3、确定标准过流断面A_iB_i位置

自沟口过流断面A₀B₀起，在泥石流堆积扇区域泥石流主沟道上确定N个最大平均流深为H₀的标准过流断面A_iB_i,i＝1,2,...n位置，N≥2；所述标准过流断面A_iB_i两端分别与其所在位点等高线相交于点A_i、B_i，n＝1,2,...n；

步骤S4、确定泥石流淤积泛滥范围边界

依次连接点A_i,i＝1,2,...n及点B_i,i＝1,2,...n划定的范围即为泥石流淤积泛滥范围。

4.一种利用权利要求3所述的泥石流淤积泛滥范围边界划定方法实现的泥石流淤积泛滥区危险区划方法，其特征在于：在确定泥石流淤积泛滥范围区边界的基础上，继续依照如下步骤实施：

步骤S5、确定指定过流断面E_jF_j

在泥石流淤积泛滥范围区内，在泥石流主沟道上，以1m～5m高差为间隔确定指定过流断面E_jF_j,j＝1,2...m位置，测量各断面E_jF_j的宽度L_j,j＝1,2...m，确定指定过流断面E_jF_j处泥石流水力坡度i_j,j＝1,2...m；

步骤S6、确定指定过流断面E_jF_j的平均流深h_j与平均单宽流量q_j

联立式5～式8计算确定各断面E_jF_j的平均流深h_j,j＝1,2...m、平均单宽流量q_j,j＝1,2...m，

q_j＝Q/L_j    式5

q_j＝h_j·v_j    式6

v_j＝K·r_j^2/3·i_j^1/5    式7

r_j＝L_j·h_j/(2h_j+L_j)    式8

式5～式8中，q_j—泥石流在指定过流断面E_jF_j上的平均单宽流量，m²/s，

Q—泥石流峰值流量，m³，步骤S1确定，

L_j—泥石流在指定过流断面E_jF_j上的宽度，m，步骤S5确定，

h_j—泥石流在指定过流断面E_jF_j上的平均流深，m，

v_j—泥石流在指定过流断面E_jF_j上的平均速度，m/s，

K—粘性泥石流流速系数，根据《泥石流灾害防治工程勘查规范DZ-T0220-2006》确定，

r_j—指定过流断面E_jF_j水力半径，m，

i_j—指定过流断面E_jF_j处泥石流水力坡度，‰，步骤S5确定；

步骤S7、泥石流淤积泛滥区危险区划

以指定过流断面E_jF_j的平均流深h_j、平均单宽流量q_j为基本参数，依危险判定条件确定每一指定过流断面E_jF_j所在位置的泥石流危险程度，在整个泥石流淤积泛滥区内划分出高、中、低度危险范围区；

所述泥石流堆积扇高、中、低度危险判定条件是：

高危险等级：h_j≥1.0，或q_j≥1.0，

中危险等级：0.2≤h_j﹤1.0且0.2≤q_j＜1.0，

低危险等级：0.2≤h_j＜1.0且q_j＜0.2，或0.1＜h_j＜0.2且q_j≥0.2。