[發明專利]一種泥石流力學參數監測系統及泥石流預警系統有效
| 申請號： | 201410342566.2 | 申請日： | 2014-07-18 |
| 公開（公告）號： | CN104111091A | 公開（公告）日： | 2014-10-22 |
| 發明（設計）人： | 崔鵬;嚴炎;郭曉軍;葛永剛 | 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： | G01D21/02 | 分類號： | G01D21/02;G06F19/00;G08B21/10 |
| 代理公司： | 成都賽恩斯知識產權代理事務所(普通合伙) 51212 | 代理人： | 張帆 |
| 地址： | 610041 四川*** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 泥石流 力學 參數 監測 系統 預警系統 | ||
1.一種泥石流力學參數監測系統，在泥石流溝道流通區布置監測斷面D，實時監測斷面D上的泥石流平均流速VC與泥石流重度γC，其特征在于：依如下步驟實施：?
步驟S1、布置監測斷面D?
確定泥石流溝道內流通區、危險區范圍，在流通區布置監測斷面D；?
步驟S2、調查確定本底參數?
現場調查確定監測斷面D所在處坡降IC、監測斷面D寬度B、泥石流溝床糙率nC、外阻力系數m、下游溝道最大安全排泄流量，監測斷面D至泥石流溝道危險區的距離L；?
步驟S3、安裝監測系統?
安裝監測系統，所述監測系統包括以無線通信聯接的控制中心與監測傳感器，?
所述監測傳感器安裝在監測斷面D處，包括埋設在監測斷面D溝床內的總應力傳感器(1)與監測斷面D上方的超聲波泥位傳感器(2)，所述總應力傳感器(1)與超聲波泥位傳感器(2)在同一豎直軸上；?
步驟S4、泥石流力學參數監測?
步驟S41、泥石流發生時，監測傳感器實時采集并向控制中心發送泥石流流深監測值h與總應力監測值P；?
步驟S42、控制中心依式1計算監測斷面D上的泥石流重度γC：?
??????式1?
式中，h-泥石流流深監測值，m，步驟S41確定?
IC-監測斷面D所在處坡降，步驟S2確定?
nC-泥石流溝床糙率，步驟S2確定?
P-總應力監測值，kpa，步驟S41確定?
g-重力加速度常量；?
步驟S43、控制中心根據泥石流重度γC判斷泥石流類型：?
若1.0＜γc＜1.3，判斷為高含沙水流?
若1.3≤γc＜1.6，判斷為稀性泥石流?
若1.6≤γc＜1.9，判斷為過渡性泥石流?
若γc≥1.9，判斷為粘性泥石流；?
步驟S44、控制中心依式計算監測斷面D上的泥石流平均流速VC：若為高含沙水流，依式2計算，若為稀性泥石流，依式3計算，若為過渡性泥石流或粘性泥石流，依式4計算：?
?????式2?
????式3?
VC＝(HC2/3×IC1/2)/nc?????式4?
式中，n-曼寧系數，取值0.05?
Rh-水力半徑，m，依式5計算確定?
IC-監測斷面D所在處坡降，步驟S2確定?
m-外阻力系數，步驟S2確定?
γH-泥石流固體物質比重，取值2.65t·m-3
Φ-泥石流修正系數，依式6計算確定?
R-泥石流水力半徑，m，由泥石流流深監測值h代替?
HC-為泥位深度，m，由泥石流流深監測值h代替?
nC-泥石流溝床糙率，步驟S2確定?
???式5?
φ＝(γc-1)/(γH-γc)?????????式6?
式中，h-泥石流流深監測值，m，步驟S41確定?
B-監測斷面D寬度，m，步驟S2確定?
γC-監測斷面D上的泥石流重度，g·cm-1，步驟S42確定。?
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