[發明專利]一種泥石流堆積區流量衰減值的計算方法

有效

• 申請號: 201710588570.0
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN107357998B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 屈永平
• 申請（專利權）人: 四川建筑職業技術學院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 孫杰;劉凱

本發明公開了一種泥石流堆積區流量衰減值的計算方法，該方法通過獲取震區泥石流溝堆積區的溝道縱比降J，泥石流流深H，泥石流溝道寬度B；將所獲得的參數帶入確定震區泥石流流量α_q的衰減值計算公式中，可以獲得泥石流堆積過程的泥石流預測流量衰減值。該方法適用于震區泥石流堆積過程中的流量衰減值預測，與現有技術相比，本發明基于嚴密的理論推導，能更準確的得到震區泥石流流量在堆積區的衰減情況，為震區泥石流溝堆積區的排導槽防治工程的設計提供依據，其運用簡單、高效，可滿足地質災害預防需要。

技術領域

本發明屬于泥石流防治工程設計應用技術領域，特別涉及一種泥石流堆積區流量衰減值的計算方法。

背景技術

由于強震后流域內滑坡松散物質劇增，導致泥石流危害明顯增強。強烈地震作用使得地震區的地質環境更加脆弱，泥石流等地質災害更加頻繁，危害范圍更大。而泥石流堆積區是山區人類生活、生產的重要場所，也是泥石流泛濫成災的主要區域。泥石流出溝以后可能堆積的最大范圍直接決定了泥石流堆積扇的危險范圍。因為泥石流溝堆積區的溝道縱比降小，溝道寬度大，使得泥石流在堆積區位置發生沉積。而泥石流溝堆積區也是泥石流排導槽防治工程主要分布位置。在堆積區排導槽防治工程作用下，降低泥石流的流深和流速，進而降低了泥石流流量，即泥石流排導槽不僅使泥石流體的沖擊力降低，而且導致泥石流的流速、容重和流量等發生衰減。因此，強震區泥石流在堆積區的流量等衰減特征是泥石流排導槽設計的重點參數。

泥石流的流量特征主要與其流速、泥石流截面積相關，泥石流的流速衰減條件與泥石流的流深、溝道縱比降和溝道糙率系數相關。例如，大溝道縱比降的小崗劍泥石流溝災害點在2009年的“9.8”、2011年的“9.5”以及2016年的“1.21”均發生地質災害事件，嚴重堵斷公路，多次堵塞綿遠河。

泥石流的流量反映了泥石流流體的動能條件，泥石流排導槽主要作用為消能和泄洪，從而降低泥石流的流量，進而降低泥石流對堆積區的危險程度；現行的泥石流堆積區消能主要通過室內實驗獲取，其著重點在于研究泥石流動能變化特征，其衰減模型復雜，涉及參數眾多，導致基于泥石流動能的流量衰減模型在泥石流堆積區的排導槽設計的使用受到限制，不能高效、便捷的推廣到設計單位和生產單位。

發明內容

本發明的目的在于：針對上述存在的問題，提供一種泥石流堆積區流量衰減值的計算方法，解決強震區泥石流溝堆積區的溝道縱比降和溝道寬度與泥石流流量的關系，構建基于泥石流溝道橫斷面參數的泥石流流量預測模型，并進行實例運用，為泥石流排導槽工程的設計流量提供新方法，適用于泥石流防治實際工程的需要。

本發明技術的技術方案實現方式：一種泥石流堆積區流量衰減值的計算方法，其特征在于：將震區泥石流堆積區特征應用于震區泥石流的流量預測，通過堆積區地形條件所導致的泥石流溝道寬度、流深變化值得到泥石流堆積過程中的流量衰減值，其具體計算方法如下：

A.通過獲取震區泥石流溝堆積區上下游溝道的參數，確定泥石流溝堆積區1位置和2位置的溝道縱比降J₁和J₂，單位‰，其中堆積區1位置和2位置的縱比降相同，即J₁＝J₂，堆積區1位置和2位置的溝道寬度B₁和B₂，單位m，堆積區1位置和2位置的設計流深H₁和H₂，單位m；

B.通過以下公式確定震區泥石流的流量α_q的衰減值，單位m³/s。