[发明专利]一种冰崩坠落在冰湖中造成的涌浪高度的计算方法

说明书

本发明公开了一种冰崩坠落在冰湖中造成的涌浪高度的计算方法，属于高寒山区灾害防治工程领域，其特征在于：通过冰崩体的位置，区别冰川的属性，通过调查测绘确定冰崩后端冰裂缝的位置、冰崩的前端位置、冰崩的平均长度L和冰崩的平均宽度W，通过A＝LW计算冰崩面积A，通过V＝AD计算冰崩体积V；测量冰川的长度与冰川的宽度，计算冰川面积，并由冰川面积计算潜在冰崩体的厚度D；确定冰崩在冰湖中形成涌浪高度H的参数，计算冰崩在冰湖中形成的涌浪高度H。本发明通过考虑冰崩体的体积以及与冰湖的高差、冰湖水深的关系，建立了更精确的冰崩垂直坠落在冰湖中形成的涌浪计算模型，能够为判断冰湖是否溃决提供准确依据。

技术领域

本发明涉及到高寒山区灾害防治工程领域，尤其涉及一种冰崩坠落在冰湖中造成的涌浪高度的计算方法。

背景技术

冰崩是一种发生在高寒山区的自然现象，冰崩的下游往往还有冰湖存在。冰崩发生后，冰块运动到冰湖中，往往形成巨大的涌浪，抬高冰湖水位，引发冰湖溃决，形成冰湖溃决泥石流，再冲入下游河道，堵塞河道，再溃决，形成次生灾害链。因此，冰崩不仅可能危害其附近山坡下的范围，还有可能影响到河道上下游。冰崩的发生往往由于冰川的前部上缘的拉张裂隙，在持续的张力作用下，由于气温的突变，使得冰川的前部完全脱离冰川体，形成冰崩。降雨也会加剧这类冰崩的发生。有的冰川前缘已经进入冰湖正上方，一旦发生冰崩，冰崩体将直接垂直坠落进入冰湖。

滑坡、崩塌、泥石流、雪崩或冰川运动入水冲击海洋、海湾、河湖及水库区水体时都能产生涌浪波。该类型波是非周期性长波，并且有强烈的非线性，介于中等水波至浅水波之间。目前，国内外学者对冰崩在冰湖中形成的涌浪高度的研究非常少，主要是研究滑坡入水造成的涌浪高度计算。

公开号为CN 106250635A，公开日为2016年12月21日的中国专利文献公开了一种冰湖溃决型泥石流的防治方法及其应用，该方法结合流域的地形地貌特征参数、降雨特征参数、以及流域内物源特征参数和主河的输移能力等，确定溃决洪水泥石流的洪峰流量阈值；然后基于对冰碛坝体的现场调查、取样、室内测试获得的基本参数，判断每个计算区域内的冰碛坝体的稳定性并进行危险性分类；在此基础上确定冰碛坝体中桩柱结构体的体型参数及其分布方式。

该专利文献公开的冰湖溃决型泥石流的防治方法及其应用，针对冰碛坝内埋藏冰消融、冰滑坡和冰崩入湖导致的冰湖突然溃决易形成特大型泥石流灾害，能有效控制坝体下切速度，延长溃决洪水下泄时间，削弱溃决洪水峰值流量，减小和调控溃决洪水形成泥石流的规模。但是，由于未考虑到冰崩体的体积以及与冰湖的高差，冰湖水深，不能精确计算冰崩垂直坠落在冰湖中形成的涌浪，因而不能从根本上判断冰湖是否溃决，不能提供相应依据。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种冰崩坠落在冰湖中造成的涌浪高度的计算方法，本发明通过考虑冰崩体的体积以及与冰湖的高差、冰湖水深的关系，建立了更精确的冰崩垂直坠落在冰湖中形成的涌浪计算模型，能够为判断冰湖是否溃决提供准确依据。

本发明通过下述技术方案实现：

一种冰崩坠落在冰湖中造成的涌浪高度的计算方法，其特征在于：通过冰崩体的位置，区别冰川的属性，通过调查测绘确定冰崩后端冰裂缝的位置、冰崩的前端位置、冰崩的平均长度L和冰崩的平均宽度W，通过A＝LW计算冰崩面积A，通过V＝AD计算冰崩体积V；测量冰川的长度与冰川的宽度，计算冰川面积，并由冰川面积计算潜在冰崩体的厚度D；确定冰崩在冰湖中形成涌浪高度H的参数，计算冰崩在冰湖中形成的涌浪高度H。

所述冰川包括大陆性冰川、海洋性冰川和悬冰川，大陆性冰川是指降雪量少与负温低而雪线又高，收入少支出也少，活动性弱，冰舌短，冰川地质地貌作用弱的冰川；海洋性冰川是指降雪量多与负温高而雪线又低，收入多支出也多，活动性强，冰舌长，冰川地质地貌作用强的冰川；悬冰川是指悬贴于山坡上而不下降到山麓，冰川规模小，冰体厚度薄的冰川。