[發明專利]基于不同潰決模式的堰塞壩潰決危險性分級和預警方法

有效

• 申請號: 202111314030.6
• 申請日: 2021-11-08
• 公開（公告）號: CN114120590B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 蔣先剛;程海光;邱海軍;楊校輝;徐文財
• 申請（專利權）人: 四川農業大學
• 主分類號: G08B21/10
• 分類號: G08B21/10;G08B31/00
• 代理公司: 北京中創博騰知識產權代理事務所(普通合伙) 11636
• 代理人: 戴鵬

本發明公開了基于不同潰決模式的堰塞壩潰決危險性分級和預警方法，其技術方案要點是：S101：獲取參數：獲取堰塞壩的初始潰口頂部寬度、底部寬度、高度、潰口斜坡角度、初始水面高程、初始潰口底部高程、初始庫容、中值粒徑以及河道或溝道坡降參數；S102：堰塞壩潰決模式的判別：利用堰塞壩潰決模式的判別式判斷堰塞壩的潰決模式；S103：建立堰塞壩潰決數學模型；S104：計算各潰決參數；S105：基于不同潰決模式堰塞壩潰決的危險性分級及預警：對堰塞壩潰決的危險性分級，進行堰塞壩潰決的危險性分級及預警。本堰塞壩危險性分級預警方法其具有可以對堰塞壩在不同潰決模式下發生破壞的危險性進行分級和預警的優點。

技術領域

本發明涉及風險調控理論、防災減災基礎研究領域，特別涉及基于不同潰決模式的堰塞壩潰決危險性分級和預警方法。

背景技術

近年來，由于地震活動等原因引起大量的山體滑坡、崩塌等災害，導致了堰塞壩災害頻繁出現。堰塞壩潰決所帶來的洪水災害嚴重威脅了人類的生命財產安全。因此，需要對堰塞壩潰決后形成的洪水進行科學、合理、準確地評估，對堰塞壩潰決的危險性分級、預警，需要先對堰塞壩潰決模式進行初步的分析和判斷，之后采用數學方法模擬堰塞壩潰決狀況。

然而，現有的技術中，一般通過單一方法及少量參數進行預測，從而建立統計模型，難以準確反映災害的過程。以往的研究大多并未針對不同潰決模式研究潰壩過程，而僅重點關注潰決洪水峰值流量及其他潰決參數，忽視了潰決前的物理過程。

因此，我們需要一種針對不同潰決模式的堰塞壩危險性分級預警方法，可以更合理的對堰塞壩在不同潰決模式下發生破壞的危險性進行分級和預警。

發明內容

針對背景技術中提到的問題，本發明的目的是提供基于不同潰決模式的堰塞壩潰決危險性分級和預警方法，以解決背景技術中提到的問題。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

基于不同潰決模式的堰塞壩潰決危險性分級和預警方法，包括以下步驟：

S101：獲取參數：獲取堰塞壩的初始潰口頂部寬度、底部寬度、高度、潰口斜坡角度、初始水面高程、初始潰口底部高程、初始庫容、中值粒徑以及河道或溝道坡降參數；

S102：堰塞壩潰決模式的判別：利用堰塞壩潰決模式的判別式判斷堰塞壩的潰決模式；

S103：建立堰塞壩潰決數學模型：基于潰決模式的不同，重新獲取堰塞壩的基本參數，并建立不同潰決模式下的堰塞壩潰決數學模型；

S104：計算各潰決參數：基于堰塞壩潰決數學模型，通過MacCormark有限差分計算出不同時刻下的流速、水深各潰決參數，并選擇出最大值；

S105：基于不同潰決模式堰塞壩潰決的危險性分級及預警：對堰塞壩潰決的危險性分級，根據壩體潰決參數數據，進行堰塞壩潰決的危險性分級及預警。

較佳的，所述S102中：首先選取合適的堰塞壩潰決模式的判別式，再根據堰塞壩的初始參數確定堰塞壩的潰決模式：

選取公式(1)、(2)、(3)，如下：

其中k₁＝0.4007，k₂＝-1.7442，k₃＝-2.6785，k₄＝-2.9792×10^-9，

k₅＝3.55589，k₆＝0.1029，k₇＝-0.0663，k₈＝80.8072，k₉＝-211.7417；