[发明专利]一种冰川泥石流起动流深的计算方法

摘要

本发明公开了一种冰川泥石流起动流深的计算方法,通过冰川泥石流沟流域特征的野外调查和现场测量、冰川泥石流物源性质的测定、流域内的气温、降雨强度测定等手段，确定冰川泥石流沟的沟道坡度α，沟道纵比降J，饱和冰碛物的自重应力W，冰碛物饱和容重γsat，冰碛物堆积厚度h，冰碛物的孔隙比e，冰碛物内摩擦角将所获得的参数带入计算公式，可以获得冰川泥石流沟冰碛物起动的流深阈值的预测值。以预测冰川泥石流在气温、气温和降雨条件下的融水形成的流深转换为冰川泥石流冰碛物起动的临界流深，能更准确的得到冰川泥石流沟起动条件特征值，为冰川泥石流的防治预测提供依据，满足地质灾害预防需要。

主权项

1.一种冰川泥石流起动流深的计算方法，通过获得诱发冰川泥石流产生的可测量诱发因素，计算获得冰川泥石流的临界流深，其特征在于：具体包括以下计算步骤：步骤S100，获得单位冰碛物堆积体上的有效正应力δ′：测量冰川泥石流沟体的沟道坡度α，冰碛物饱和容重γsat，确定单位冰碛物堆积体上的有效正应力δ′,所述单位冰碛物堆积体上的有效正应力δ′与单位冰碛物饱和时的自重应力W的关系如下：δ′＝W cosα；步骤S200，获得步骤S100中单位冰碛物饱和时的自重应力W：通过对冰碛物进行自然取样，测量获得冰碛物堆积体的饱和容重γsat，设定h为冰碛物堆积的厚度，获得单位冰碛物饱和时的自重应力W的计算公式如下：w＝γsath；步骤S300，获得冰碛物的单位抗剪应力τ：通过对冰碛物取样，获得冰碛物的内摩擦角并根据如下计算公式获得冰碛物的单位抗剪应力τ：步骤S400，获得降雨融雪作用形成流深的地表径流时的径流剪切力F：其中F的计算公式如下：F＝γwRJ,其中，γw为水容重，R为水力半径，取值为地表径流深度H，单位为m，J为径流能坡，取值为沟道坡度的正切值，为常数；步骤S500，根据牛顿第一定律原理获得当F＝τ时，冰川泥石流处于临界状态，则根据步骤S100-S400获得当F>τ时，则会发生冰川泥石流，即：其中，γw为水流容重，计算公式为γw＝ρ*g，其中，ρ为密度，g为当地重力加速度取值，单位为kN/m3，水力半径R单位为m，其取值近似等于地表径流深度H，c′的单位为KN/m，α的单位为°。