[发明专利]一种泥石流堆积区流量衰减值的计算方法

说明书

本发明公开了一种泥石流堆积区流量衰减值的计算方法，该方法通过获取震区泥石流沟堆积区的沟道纵比降J，泥石流流深H，泥石流沟道宽度B；将所获得的参数带入确定震区泥石流流量α_q的衰减值计算公式中，可以获得泥石流堆积过程的泥石流预测流量衰减值。该方法适用于震区泥石流堆积过程中的流量衰减值预测，与现有技术相比，本发明基于严密的理论推导，能更准确的得到震区泥石流流量在堆积区的衰减情况，为震区泥石流沟堆积区的排导槽防治工程的设计提供依据，其运用简单、高效，可满足地质灾害预防需要。

技术领域

本发明属于泥石流防治工程设计应用技术领域，特别涉及一种泥石流堆积区流量衰减值的计算方法。

背景技术

由于强震后流域内滑坡松散物质剧增，导致泥石流危害明显增强。强烈地震作用使得地震区的地质环境更加脆弱，泥石流等地质灾害更加频繁，危害范围更大。而泥石流堆积区是山区人类生活、生产的重要场所，也是泥石流泛滥成灾的主要区域。泥石流出沟以后可能堆积的最大范围直接决定了泥石流堆积扇的危险范围。因为泥石流沟堆积区的沟道纵比降小，沟道宽度大，使得泥石流在堆积区位置发生沉积。而泥石流沟堆积区也是泥石流排导槽防治工程主要分布位置。在堆积区排导槽防治工程作用下，降低泥石流的流深和流速，进而降低了泥石流流量，即泥石流排导槽不仅使泥石流体的冲击力降低，而且导致泥石流的流速、容重和流量等发生衰减。因此，强震区泥石流在堆积区的流量等衰减特征是泥石流排导槽设计的重点参数。

泥石流的流量特征主要与其流速、泥石流截面积相关，泥石流的流速衰减条件与泥石流的流深、沟道纵比降和沟道糙率系数相关。例如，大沟道纵比降的小岗剑泥石流沟灾害点在2009年的“9.8”、2011年的“9.5”以及2016年的“1.21”均发生地质灾害事件，严重堵断公路，多次堵塞绵远河。

泥石流的流量反映了泥石流流体的动能条件，泥石流排导槽主要作用为消能和泄洪，从而降低泥石流的流量，进而降低泥石流对堆积区的危险程度；现行的泥石流堆积区消能主要通过室内实验获取，其着重点在于研究泥石流动能变化特征，其衰减模型复杂，涉及参数众多，导致基于泥石流动能的流量衰减模型在泥石流堆积区的排导槽设计的使用受到限制，不能高效、便捷的推广到设计单位和生产单位。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种泥石流堆积区流量衰减值的计算方法，解决强震区泥石流沟堆积区的沟道纵比降和沟道宽度与泥石流流量的关系，构建基于泥石流沟道横断面参数的泥石流流量预测模型，并进行实例运用，为泥石流排导槽工程的设计流量提供新方法，适用于泥石流防治实际工程的需要。

本发明技术的技术方案实现方式：一种泥石流堆积区流量衰减值的计算方法，其特征在于：将震区泥石流堆积区特征应用于震区泥石流的流量预测，通过堆积区地形条件所导致的泥石流沟道宽度、流深变化值得到泥石流堆积过程中的流量衰减值，其具体计算方法如下：

A.通过获取震区泥石流沟堆积区上下游沟道的参数，确定泥石流沟堆积区1位置和2位置的沟道纵比降J₁和J₂，单位‰，其中堆积区1位置和2位置的纵比降相同，即J₁＝J₂，堆积区1位置和2位置的沟道宽度B₁和B₂，单位m，堆积区1位置和2位置的设计流深H₁和H₂，单位m；

B.通过以下公式确定震区泥石流的流量α_q的衰减值，单位m³/s。