[發明專利]一種基于災害時空演化的泥石流容重計算方法

有效

• 申請號: 201910775579.1
• 申請日: 2019-08-21
• 公開（公告）號: CN110472183B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 黃海;楊東旭;劉建康
• 申請（專利權）人: 中國地質科學院探礦工藝研究所
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張鵬

1.一種基于災害時空演化的泥石流容重計算方法，其特征在于，該方法包含：

(1)將利用《泥石流災害防治工程勘查規范》或基于顆粒分析計算的泥石流容重作為泥石流容重的基準值γ₀；

(2)通過遙感分析和現場調查手段，查明泥石流溝孕災背景及泥石流災害活動歷史，確定基準值所處階段、擬計算所處階段的物源動儲量V_d、靜儲量V_t、流域面積S、流域相對高差ΔH，獲得基準值所處階段、擬計算所處階段的物源特征參數F_i，為：

(3)根據基準值所處階段、擬計算所處階段的物源特征參數F₀和F_k，獲得物源狀態調整系數K_W，為：

(4)采用《泥石流災害防治工程勘查規范》中對清水洪峰流量的確定方法，獲得基準值所處階段、擬計算所處階段對應的降雨頻率下的清水洪峰流量Q₀和Q_k，基于清水洪峰流量獲得降雨頻率下的水力條件調整系數K_P，為：

(5)基于物源狀態調整系數和水力條件調整系數，獲得擬計算階段的泥石流溝口的容重為：

γ_k＝γ₀×K_P×K_W (4)；

(6)通過溝道段沖淤特征、固體物質動態變化體積、固體物質顆粒組成特征參數，獲得擬計算溝道斷面的泥石流容重γ`，為：

式(5)、(6)中，為溝口堆積物粒徑＞2mm的粗顆粒的百分含量，P₂`為溝道段流體中堆積物粒徑＞2mm的粗顆粒的百分含量，V_k為溝口堆積物總量，V_i為溝道段至溝口各沖淤特征段的堆積/沖刷總量。

2.根據權利要求1所述的基于災害時空演化的泥石流容重計算方法，其特征在于，所述泥石流容重的基準值γ₀為如下公式(7)～(10)與(11)或(12)計算的泥石流容重的平均值：

γ＝(0.175+0.743P₂)(γ_s-1)+1 (7)；

γ＝-1.32×10³x⁷-5.13×10²x⁶+8.91×10²x⁵-55x⁴+34.6x³-67x²+12.5x+1.55 (8)；

式(7)～(12)中，P₂為粒徑＞2mm的粗顆粒的百分含量；γ_s為＞2mm的粗顆粒比重，取2.7t/m³；x為泥石流沉積物中粒徑＜0.005mm的粘粒含量；ρ_s為固體顆粒密度；γ_f為泥石流漿體容重；ω'為粒徑小于泥石流漿體上限粒徑的細顆粒的質量分數；為粒徑＜0.05mm的細顆粒的百分含量；γ'_o為泥石流的最小容重，取1.5g/m³；γ_V為粘性泥石流的最小容重，取2.0g/m³；γ_X為容重修正系數，取1.4g/m³；其中，式(11)不適用于水石流、泥流；式(12)適用于稀性泥石流。