[发明专利]一种泥石流一次性冲出量期望值的优化方法及其应用

摘要

本发明公开了一种泥石流一次性冲出量期望值的优化方法及其应用。所述优化方法根据应用需求确定期望值计算的时间期限（n年）和重现周期（T_i年，i＝1,2,……,m），然后采用计算的方法分别获取n年内各重现周期的泥石流发生概率P(T_i,n)和泥石流一次性冲出量Q(T_i)，然后采用三次多项式拟合Q(T_i)和P(T_i,n)之间的关系式Q(P(n))，最后将Q(P(n))对概率求积得到n年内泥石流一次性冲出量期望值E(Q(n))。与现有技术相比，本发明采用计算的方式获取冲出量和概率数据，并且计算依托的资料易于获取，使得泥石流一次性冲出量期望值计算变得实用、易于推广，适于工程实际应用；同时本方法将泥石流一次性冲出量期望值的时间期限从以往的1年拓展到n年，使得本方法具有更广阔的用途。

主权项

1.一种泥石流一次性冲出量期望值的优化方法，其特征在于：所述泥石流一次性冲出量期望值的优化方法步骤如下：（1）根据《泥石流灾害防治工程设计规范DZ/T0239-2004》中泥石流沟的数量化综合评判及严重程度等级标准，对泥石流沟道严重程度进行数量化评分，确定严重程度等级；（2）当泥石流沟道严重程度等级为严重或中等，继续进行步骤（3）；当泥石流沟道严重程度等级为轻微或一般，则所述优化方法结束；（3）根据所述泥石流一次性冲出量期望值的应用需求，确定期望值优化计算的时间期限n，单位年；（4）确定重现周期T_i，单位年，i=1,2，……,m；重现周期T_i取值以常见水文周期和泥石流重现周期为基础，以时间期限n为基准，分布在n值的两侧，取值个数m大于等于4；（5）采用二项式P(T,n)=1-(1-1/T)ⁿ，确定时间期限n年内各个重现周期T_i泥石流的发生概率P(T_i,n)；（6）根据各省市地区水文手册，采用小流域水文计算方法，选取不同重现周期T_i降雨条件下的沟道水文气象参数，确定不同重现周期T_i的洪峰流量Q_w(T_i)，单位m³/s；（7）基于步骤（6）得到的Q_w(T_i)值，采用洪峰流量与泥石流峰值流量的配方法关系式，确定不同重现周期T_i的泥石流峰值流量Q_c(T_i)，单位m³/s；（8）基于步骤（7）得到的Q_c(T_i)数值，采用泥石流峰值流量与泥石流一次性冲出量的经验关系式，确定不同重现周期T_i的泥石流一次性冲出量Q(T_i)，单位m³，经验关系式为（9）基于步骤（8）得到的Q(T_i)和步骤（5）得到的P(T_i,n)，采用三次多项式拟合泥石流一次性冲出量与泥石流发生概率之间的关系式Q(P(n))；（10）将步骤（9）得到的关系式Q(P(n))对概率求积，得到时间期限n年内泥石流一次性冲出量期望值E(Q(n))，单位m³。