[发明专利]一种高容重粘性泥石流容重计算修正方法及应用

说明书

本发明公开了一种高容重粘性泥石流容重计算修正方法，属于泥石流防治工程技术领域，其特征在于，包括以下步骤：a、判断泥石流性质，确定泥石流容重范围；b、初步计算泥石流容重；c、修正泥石流容重；对泥石流的堆积扇进行粗颗粒测量，测量的堆积扇范围长和宽均在10m以上，测量堆积扇范围内所有表面的粗颗粒粒径在200mm以上的粗颗粒的长径、中径和短径，计算修正的泥石流容重值。本发明通过粗颗粒在测量范围的面积比例，计算修正泥石流容重，使得泥石流容重计算更准确，相应的泥石流的泥沙放大系数计算也更准确，泥石流的洪峰流量与冲出总量计算更加准确，为泥石流的评估与防治提供更准确的参数，利于提高泥石流防治效果。

技术领域

本发明涉及到泥石流防治工程技术领域，尤其涉及一种高容重粘性泥石流容重计算修正方法及应用。

背景技术

泥石流也是山地灾害最常见的类型之一。泥石流暴发突然，破坏力强。泥石流的危害可造成区域的生态环境失衡，加剧区域的水土流失和荒漠化进程。

评估和防治泥石流中最重要的两个参数是泥石流的洪峰流量和冲出总量，而在不同频率条件下的这两个参数的计算中，都需要用清水洪峰流量乘以泥沙放大系数以及堵塞系数来计算泥石流洪峰流量，进而计算冲出总量。因此泥沙放大系数的正确计算对泥石流的正确评估和防治影响很大。泥沙放大系数的正确计算依赖于泥石流容重的正确确定。

泥石流容重有一定的范围，一般的泥石流容重范围与泥石流的性质有关，如：稀性泥石流容重范围：1.3g/cm³-1.8g/cm³；粘性泥石流容重范围：1.8g/cm³以上，其中低容重粘性泥石流容重范围：1.8g/cm³-2.0g/cm³；高容重粘性泥石流容重范围：2.0g/cm³以上，一般最大不超过2.5g/cm³；铁矿石等高密度泥沙地区除外。尽管高容重粘性泥石流的容重范围并不是很大，但是对应的泥沙放大系数变化范围很大，特别是容重在2.3g/cm³以上时，很小的容重变化会造成很大的泥沙放大系数的变化。因此准确地计算泥石流的容重对泥石流的评估和防治至关重要。

目前对高容重粘性泥石流容重的计算方法中，主要以泥石流沉积物颗粒粒径为依据，计算泥石流容重(杜榕桓，康志成，陈循谦等：云南小江泥石流综合考察与防治规划研究，重庆：科学技术文献出版社重庆分社，1987,pp100；余斌：根据泥石流沉积物计算泥石流容重的方法研究，沉积学报，2008,789-796)。但是这些方法所采用的泥石流沉积物颗粒粒径一般小于100mm，取小样；即使取大样，最大颗粒粒径也不会超过200mm，大样体积一般为1m³，而粗大颗粒的存在，最大在1000mm，甚至5000-10000mm量级，使得泥石流的容重更大，因此这些计算方法可能使得计算的容重偏小，泥沙放大系数更小。泥石流防治规范(2006年版)推荐的配方法计算泥石流容重，需加入沉积的泥沙在水桶中，颗粒粒径也不可能超过200mm，甚至于100mm就很困难。泥石流防治规范(2006年版)推荐的查表法计算泥石流容重，其结果是绝大多数容重都小于1.8g/cm³，完全不符合实际情况，与实际的泥沙放大系数偏差特别大。因此，为了更加准确地评估泥石流和更加有效地防治泥石流灾害，还需要一种更为准确的方法计算泥石流容重，进而给出准确的泥石流泥沙放大系数的计算结果。

公开号为CN 107391924A，公开日为2017年11月24日的中国专利文献公开了一种基于泥石流物源粒径参数的震区泥石流容重计算方法，其特征在于：将汶川震区泥石流物源颗粒性质应用于震区泥石流的容重预测，通过泥石流物源颗粒级配参数得到泥石流暴发时的容重，其具体计算方法如下：A、通过获取震区泥石流沟物源的参数，确定泥石流物源的有效粒径d10(mm)，有效粒径d30(mm)，中值粒径d60(mm)，不均系数CU，曲率系数CC，根据泥石流物源岩性所确定的泥石流物源固体容重γs(KN/m³)；B、通过公式确定震区泥石流的容重γ。