[发明专利]一种冰湖涌浪高度的计算方法

权利要求书

1.一种冰湖涌浪高度的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、通过冰崩体的位置，区别冰川的属性；大陆性冰川或海洋性冰川气候干燥、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，这属于大陆性冰川；反之，属于海洋性冰川；若悬贴于山坡上而不下降到山麓，冰川规模小，冰体厚度薄，冰川面积不足1km²，则为悬冰川；通过调查测绘确定冰崩体的基本数据，包括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，计算冰崩面积A和冰崩体积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；

对于海洋性冰川

D＝5.2+15.4F^0.5 式一

对于大陆性冰川

D＝-11.32+53.21F^0.3 式二

对于悬冰川

D＝34.4F^0.45 式三

A＝LW 式四

V＝AD 式五

式中，D为潜在冰崩体的厚度，单位m；F为冰川面积，单位km²；A为冰崩面积，单位m²；L为冰崩的平均长度，单位m；W为冰崩的平均宽度，单位m；V为冰崩体积，单位m³；

b、确定冰崩在冰湖中形成涌浪高度H的参数，包括冰崩体与冰湖湖面的高程差H₀、冰崩体与冰湖末端之间的距离J、冰湖末端宽度b、冰湖面积Ag、冰湖平均水深h和冰湖末端前地表坡度P；冰崩体与冰湖湖面的高程差H₀是指冰崩体的质心和冰湖湖面的高程之差，通过调查测绘确定冰崩体及冰崩体质心位置与高程及冰湖湖面高程后获得；冰崩体与冰湖末端之间的距离J是指冰崩体从冰崩体质心位置运动进入冰湖之前的距离，通过调查测绘确定冰崩体及冰崩体质心位置从上到下顺冰崩运动到冰湖之前的路程后获得；冰湖末端前地表坡度P是指冰湖上游临近冰湖段地表坡度，通过调查测绘确定；冰湖末端宽度b是指冰湖最靠近上游端的湖面宽度，通过调查测绘测量；冰湖面积Ag通过调查测绘测量；冰湖平均水深h通过式六计算；

h＝0.104Ag^0.42 式六

式中，H为涌浪高度，单位m；H₀为冰崩体与冰湖湖面的高程差，单位m；J为冰崩体与冰湖末端之间的距离，单位km；b为冰湖末端宽度，单位m；Ag为冰湖面积Ag，单位m²；h为冰湖平均水深，单位m；P为冰湖末端前地表坡度，单位rad；

c、冰崩在冰湖中形成涌浪高度H通过式七计算获得；

H＝c₀c₁E^0.4W^0.5[1-0.15(x/h)^0.3]/[(γg)^0.4b^0.5P^0.55h^0.6] 式七

式中：

c₀为相对水深系数，当h/D＞0.7时，c₀＝0.16；当h/D＜0.7时，c₀＝0.12；

c₁为冰崩体与冰湖距离系数，通过式八计算；

c₁＝1-0.2J^0.5 式八

E为冰崩体势能，单位J，通过式九计算；

E＝ρVgH₀ 式九

ρ为冰的比重，ρ＝900kg/m³，g为重力加速度，g＝9.81m/s²；

x为涌浪传播距离，是指从冰湖上游端开始往下游的距离，单位m；

γ为水的比重，γ＝1000kg/m³。

2.根据权利要求1所述的一种冰湖涌浪高度的计算方法，其特征在于：适用于冰崩体进入冰湖末端前地表坡度0＜P≤π/2的冰崩在冰湖中形成涌浪高度的计算。

3.根据权利要求1所述的一种冰湖涌浪高度的计算方法，其特征在于：适用于冰崩的平均宽度与冰湖末端宽度之比W/b在0.05-1之间的冰崩在冰湖中形成涌浪高度的计算。