[发明专利]一种沟道梯级土地整治工程暴雨洪水安全风险评估方法

权利要求书

1.一种沟道梯级土地整治工程暴雨洪水安全风险评估方法，其特征在于，所构建的土地整治工程暴雨水毁风险评估模型表达式如下式(1)所示：

V＝K·D·W·C(1)

式中，D为水毁风险因子，W为流域特征因子，C为沟道土地水力特征综合因子，K为综合系数；其中：

水毁风险因子D中各特征值的测设、提取与计算，计算式为下式(2)：

D＝T(i_max-i_c)(2)

式中，i_max为设计降雨期间最大雨强，mm/h；该值依照暴雨发生区域现场实测降雨数据或临近雨量站实时降雨数据中分析获取；

T为评估堤坎大于临界流量历时，h；

i_c为沟道整治工程堤坎发生损毁时流量对应的雨强，mm/h；该值由设计降雨期间坝体顶部/或挡墙体顶部表面发生漫顶冲刷时泥沙起动流速所对应临界流量值Q_c及相应的雨强值而求得，即为下式(3)：

i_c＝Q_c/F＝U_cBH/F(3)

式中，F为设计断面控制的流域面积，m²；Q_c为临界流量，m³/s；B为堤坎断面宽度，m；H为临界流速所对应的水深，m；U_c为起动流速，m/s；可选用适合该地区的相应起动流速公式进行计算；

流域特征因子W中各特征值的测设、提取与计算，计算式为下式(4)：

式中，F为设计断面控制的流域面积，m²；J为设计断面主沟道的纵比降值，若为坡面多级梯田则该值转换为坡面纵比降值；R为各级沟道整治区域挡墙体/或坝体溃口水力半径，若为坡面多级梯田时则为各级田坎溃口水力半径，m；J’为沟道整地设计断面对应的新造耕地坡降值，若为坡面多级倒坡梯田则该值转换为田埂起动流速对应的临界坡降值；

沟道土地水力特征综合因子C中各特征值的测设、提取与计算，计算式为下式(5)：

式中，n为曼宁系数；D为整治区域泥沙粒径，在此选用中值粒径，m；γ_s、γ分别为泥沙和水的重率，t/m³；ν为暴雨洪水的运动粘滞系数，m²/s；g为重力加速度，在此取9.8m/s²；

根据上述水毁风险因子D、流域特征因子W、沟道土地水力特征综合因子C中得到的相关数据计算复核无误后，分别代入式(1)中，经综合系数K参数调整后，即可求出在本次暴雨条件下沟道各造地区段工程损毁量；

其中，综合系数K：当附近有损毁的梯级整地或多级梯田时，可对公式(1)进行验证取值，若无资料，K值近似取1。

2.如权利要求1所述的评估方法，其特征在于，当控制断面内不产流，则说明安全风险为0，即无暴雨洪水损毁风险；当控制断面流量大于0小于其临界流量，说明存在安全风险；大于临界流量，说明该工程处于不安全状态；当工程损毁量大于0时，可对该土地整治工程的损毁程度进行评估。

3.如权利要求1所述的评估方法，其特征在于，所述工程损毁的形态多为倒锥形体，即漏斗状；采用冲毁体底部投影面积F_h与造地面积F_z的比值作为水毁程度η＝F_h/F_z，则可给出沟道造地工程不同梯级土地整治工程暴雨洪水的可能损毁程度。