[發明專利]一種判斷溝道泥石流當前是否發生及其未來會否發生的方法

有效

• 申請號: 201310300656.0
• 申請日: 2013-07-17
• 公開（公告）號: CN103413401A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 姜元俊;喬建平;姜震;王萌;黃棟;楊宗佶;田宏嶺;孟華君
• 申請（專利權）人: 中國科學院;水利部成都山地災害與環境研究所
• 主分類號: G08B21/10
• 分類號: G08B21/10
• 代理公司: 深圳市合道英聯專利事務所(普通合伙) 44309
• 代理人: 廉紅果

技術領域

本發明涉及一種判斷溝道泥石流發生情況的方法，具體地說，是涉及一種判斷溝道泥石流當前是否發生及其未來會否發生的方法。

背景技術

泥石流作為一種重大的自然災害，嚴重影響了山區經濟的發展，并威脅著人民的生命和財產安全，同時，它也嚴重威脅著社會的可持續發展。

目前，泥石流預警作為一項重要的減災手段，已逐步受到減災科技工作者和政府相關管理部門的廣泛關注。現有的泥石流預警多采用降雨量作為判斷泥石流是否發生的指標，然而，對于降雨量與泥石流啟動之間的直接關系，目前還沒有完善的理論和方法進行確定，大多依賴于個人經驗來確定其所研究的泥石流溝道對應的泥石流啟動降雨量，然后根據該泥石流啟動降雨量數據對泥石流當前是否已經發生和未來是否會發生進行判斷。顯而易見，這些判斷方式并不可靠，其與實際情況相比，普遍存在著較大的誤差，很多時候都未能準確判斷出泥石流的啟動情況，這不僅嚴重影響了泥石流啟動預判的準確性，而且也造成了減災成本的浪費。

發明內容

本發明的目的在于提供一種判斷溝道泥石流當前是否發生及其未來會否發生的方法，主要解決現有的技術手段對溝道泥石流當前是否發生及未來會否發生的判定結論與實際情況之間存在誤差大的問題。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種判斷溝道泥石流當前是否發生的方法，包括以下步驟：

S1：選定溝道，并利用公式計算出泥石流啟動時該溝道內的水位高度h_s，其中，θ為以角度單位表示的溝道的溝床坡度，d_m和分別為溝道堆積物的砂礫平均粒徑和內摩擦角，C_*為堆積體的體積濃度，ρ_s為砂礫密度，ρ_w為水的密度；

S2：利用公式h₀=h_dry-h_wet計算出選定的溝道當前時刻的水位高度h₀，其中，h_dry為該溝道內無水流時的高度，h_wet為該溝道內形成匯流時的高度；

S3：比較h₀是否大于或等于h_s，是，則判定在當前時刻，泥石流已經發生，并發布泥石流啟動的警報信息，否，則不需發布泥石流啟動的警報信息。

作為優選，所述步驟S1中，θ的大小通過羅盤或測繩測得。

作為優選，所述步驟S1中，d_m通過篩分儀測得，的大小則通過三軸儀測得。

作為優選，所述步驟S2中，h_dry和h_wet均通過泥位計測得。

基于上述基礎，本發明還提供了一種判斷溝道泥石流未來會否發生的方法，包括以下步驟：

S1：選定如上所述的溝道，并利用公式Q₀′=P₀A₀計算出該溝道的斷面在當前時刻的理論單位小時水流量Q₀′，其中，P₀為溝道在當前時刻的降雨量，A₀為溝道斷面的匯水面積；

S2：利用公式Q₀=b₀h₀V₀計算出選定的溝道的斷面在當前時刻的實際單位小時水流量Q₀，其中，b₀為溝道的寬度，h₀為當前時刻溝道的水位高度，V₀為當前時刻溝道斷面內的流水速度；

S3：根據步驟S1和S2，利用公式計算出選定的溝道的斷面在當前時刻的單位小時水流量的修正系數C_q，并利用公式計算出泥石流溝槽的曼寧粗糙系數n，其中，R₀為當前時刻溝道泥石流溝槽的水力半徑，且R₀=b₀h₀/(b₀+2h₀)，S則為以弧度單位表示的溝道的溝床坡度；

S4：根據選定的溝道，利用氣象部門發布的未來時刻預測降雨量信息，分別得到該溝道從當前時刻起未來第一小時的降雨量P₁、未來第二小時的降雨量P₂、未來第三小時的降雨量P₃……未來第i小時的降雨量P_i，其中，i為大于0的自然數；