[發(fā)明專利]一種泥石流堵江的早期識別方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810597838.1
• 申請日: 2018-06-12
• 公開（公告）號: CN108797510B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設計）人: 陳昆廷;陳曉清;游勇;胡桂勝
• 申請（專利權）人: 中國科學院;水利部成都山地災害與環(huán)境研究所
• 主分類號: E02B1/00
• 分類號: E02B1/00
• 代理公司: 成都賽恩斯知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 51212
• 代理人: 王璐瑤

本發(fā)明公開了一種泥石流堵江的早期識別方法。該方法首先獲取入?yún)R角、支溝下游平均坡度、主河坡度、主河寬度和主河水深等支溝與主河相關基礎參數(shù)，然后代入相關公式計算得到支溝泥石流流出體積、主河水流侵蝕體積和泥石流最小堵江體積，最后將支溝泥石流流出體積與主河水流侵蝕體積之差、與泥石流最小堵江體積進行比較，實現(xiàn)泥石流堵江的早期識別。該方法基于支溝泥石流堆積體積及支溝泥石流最小堵江體積的比值關系得到泥石流體積無量綱指標評估方法，能夠在泥石流發(fā)生前對支溝泥石流在不同降雨重現(xiàn)期距下能否堵江進行早期識別；通過支溝與主河相關的基礎參數(shù)數(shù)據(jù)庫的建立，可為早期識別大范圍山區(qū)流域支溝泥石流堵江潛在區(qū)域提供科學依據(jù)。

技術領域

本發(fā)明涉及一種泥石流堵江的早期識別方法，特別是適用于大范圍的山區(qū)流域，可對不同重現(xiàn)期距降雨條件下、支溝泥石流能否堵江形成堰塞壩進行早期識別評估。

背景技術

泥石流堵江是國內(nèi)外常見的山地災害，當山區(qū)流域受暴雨作用影響，支溝內(nèi)的松散固體物質(zhì)與水、氣混合形成泥石流往下游運移，通過運移過程與主河交匯時，可能造成主河堵江形成堰塞湖。堰塞湖的形成往往帶來上游的回水災害，潰壩后形成的洪水或泥石流則會造成下游臨近河道的洪澇災害。為了針對泥石流堵江衍生的次生災害進行相對應的防災減災對策，泥石流堵江的早期識別具有緊急迫切的必要性。

泥石流堵江的早期識別必須先厘清泥石流形成條件，目前國內(nèi)外研究泥石流堵江形成條件的切入點多有不同，因此所探討的影響因素也有不同，大致可分為地形特性、泥石流材料物理性質(zhì)、泥石流體積、泥石流與主河水流動量比、泥石流與主河水流流量比等幾項影響因素，基于這些影響因素下，通過統(tǒng)計方法、室內(nèi)實驗方法以及理論分析方法提出相關的泥石流堵江評估方法。但現(xiàn)有技術中的上述方法并未考慮到流域尺度的地形效應(上述方法均是泥石流發(fā)生后進行堵江與否的判別，或是通過室內(nèi)實驗結(jié)果進行堵江與否的判別，不一定適用擴展到其他區(qū)域)且忽略主河水流的侵蝕作用，因此對于泥石流堵江的早期識別存在一定誤差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種泥石流堵江的早期識別方法，該方法基于支溝泥石流以及主河水流的動力條件，分別獲取支溝泥石流堆積體積V_D(即支溝泥石流流出體積V_DF與主河水流侵蝕體積V_E之差)及支溝泥石流最小堵江體積并且提出泥石流體積無量綱指標評估方法，能夠在泥石流發(fā)生前對支溝泥石流在不同降雨重現(xiàn)期距下能否堵江形成堰塞壩進行早期識別；適用于大范圍的山區(qū)流域，并且能考慮不同重現(xiàn)期距降雨條件下，進行支溝泥石流堵江早期識別的計算，以及識別支溝泥石流堵江的潛在區(qū)域，作為泥石流堵江防災減災對策的參考。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是：

本發(fā)明提出一種泥石流堵江的早期識別方法，其技術思想為：支溝泥石流要能沖進主河并且到達對岸的體積，必須要能大于阻塞主河最小體積才會堵江；相同泥石流流量條件下，隨著泥石流流速、主河水流流速、主河水流寬度的不同，不一定能發(fā)生堵江；此外，被主河水流攜帶至下游的泥石流量體也需納入評估，避免高估泥石流堵江體積。

本發(fā)明的相關推導過程如下：首先通過支溝泥石流堆積體積V_D以及支溝泥石流最小堵江體積之間的無量綱化關系，提出體積無量綱指標評估方法定義支溝泥石流能堵塞主河形成堰塞壩；定義支溝泥石流不能堵塞主河形成堰塞壩。

支溝泥石流與主河交匯時，部份的體積會受主河水流侵蝕作用而被攜帶到下游，不參與支溝泥石流的堆積體積，因此定義支溝泥石流流出體積V_DF為支溝泥石流堆積體積V_D與主河水流侵蝕體積V_E的和，即V_DF＝V_D+V_E；則支溝泥石流堆積體積V_D為：V_D＝V_DF-V_E。