[发明专利]基于动力过程及能谱分析的泥石流综合减灾方法

摘要

本发明提供了一种基于动力过程及能谱分析的泥石流综合减灾方法。该方法包括：判定泥石流流域的孕灾环境，建立三维泥石流流域模型，计算形成泥石流的松散土体临界集聚量以及泥石流暴发时的临界能量；基于泥石流动力学模型及方程，模拟计算流域空间泥石流特征参量；对泥石流运动过程中的能量进行分析，基于能量分布和能量聚涨衰减特征，进行泥石流能谱分区；按照各个分区的能谱特征和承担的泥石流防治功能，提出基于动力过程及能谱分析的泥石流综合减灾新方法。本发明可广泛应用到防治工程关键参数设计、泥石流综合减灾技术体系、泥石流风险管理等方面，具有重要的理论意义和应用价值。

主权项

1.一种基于动力过程及能谱分析的泥石流综合减灾方法，其特征在于，包括：步骤一：判定泥石流流域的孕灾环境，建立三维泥石流流域模型；计算形成泥石流的松散土体临界集聚量和泥石流暴发时的临界能量；步骤二：基于泥石流孕育、发生、运动堆积过程动力学模型，通过各模型边界条件的相互耦合，构建由孕育、发生、泥石流运动堆积整个物理过程的动力学模型及其方程；步骤三：将泥石流运动力学方程进行离散化，计算一定设计频率降雨条件或场次降雨条件下，松散土体临界集聚量及形成泥石流的规模，作为数值模拟的初始条件；以三维泥石流流域作为数值模拟的边界条件，开展泥石流运动过程数值模拟，得到流域空间泥石流特征参量，所述流域空间泥石流特征参量包括：流深、流速、规模、动能、势能、耗散能、泛滥堆积范围；步骤四：以步骤一计算的泥石流临界能量作为能谱的初始值；以泥石流运动过程中的动能、势能、耗散能分析泥石流运动过程中能量的分布，绘制泥石流流域能谱图；根据能量分布特征进行泥石流能谱分区，也即U区、M区和D区；根据各个分区承担的泥石流防治功能的不同，提出基于动力过程和能谱分析的泥石流综合减灾方法。