[發明專利]一種冰磧型泥石流暴發頻率的預測模型

在審

• 申請號: 202111484877.9
• 申請日: 2021-12-07
• 公開（公告）號: CN114186730A
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 鐵永波;盧佳燕;李光輝
• 申請（專利權）人: 中國地質調查局成都地質調查中心
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04
• 代理公司: 成都華復知識產權代理有限公司 51298
• 代理人: 蔣文芳

本發明涉及地質災害防治工程技術領域，具體涉及一種冰磧型泥石流暴發頻率的預測模型，本發明首先在冰磧土斷面上現場收集單位面積上產生凍融破壞的土體量，根據物源匯集量計算模型，分別計算出冰磧土日匯集量、月匯集量和年匯集量。其次，根據冰磧物匯集量計算泥石流物源的匯集速度。最后，根據泥石流匯集速度推導出冰磧泥石流的爆發頻率。本發明跟以往的泥石流爆發頻率預測模型相比，減少了對氣象資料的依賴性，從物源匯集速度入手，計算冰磧補給型泥石流發生特定規模時物源匯集所需的時間，從而探索泥石流的暴發頻率，為高寒凍融區公路、鐵路等基礎設施建設中凍融邊坡的破壞機理研究提供參考資料，為西部山區的經濟建設提供服務。

技術領域

本發明涉及地質災害防治工程技術領域，具體涉及一種冰磧型泥石流暴發頻率的預測模型。

背景技術

隨著全球氣候變暖，世界各高海拔山區的冰湖潰決事件頻繁發生，常損毀基礎設施和沖毀村鎮，造成嚴重的經濟損失和人員傷亡。根據冰磧壩下游溝道的固體物源分布情況，潰決后的洪水可能演變為泥石流。而冰湖潰決引發的洪水或泥石流災害規模往往是一般洪水、泥石流的數十倍，造成的危害也更大。位于高寒高海拔山區的新疆天山公路，自20世紀70年代末期修建完成以來，由泥石流造成的中斷交通年均累計15-30余天，嚴重限制了具有國防功能且連接南北疆的公路交通運輸生命線的有序進行。1974年中巴公路初次修建及后期的復建工作中，與冰川活動相關的特殊地質災害也給工程建設帶來了重大損失。隨著對重大工程建設和安全運行的標準逐步提升，對冰磧型泥石的防治需求越來越迫切。

綜上所述，研發一種冰磧型泥石流暴發頻率的預測模型，仍是地質災害防治工程技術領域中急需解決的關鍵問題。

發明內容

針對現有技術所存在的上述缺點，本發明在于提供一種冰磧型泥石流暴發頻率的預測模型，本發明跟以往的泥石流爆發頻率預測模型相比，減少了對氣象資料的依賴性，從物源匯集速度入手，計算冰磧補給型泥石流發生特定規模時物源匯集所需的時間，從而探索泥石流的暴發頻率，為高寒凍融區公路、鐵路等基礎設施建設中凍融邊坡的破壞機理研究提供參考資料，為西部山區的經濟建設提供服務。

為實現本發明的目的，本發明提供了如下技術方案：

一種冰磧型泥石流暴發頻率的預測模型，包括以下步驟：

(1)根據現場收集單位面積上產生凍融破壞的松散土體量擬定計算模型，確定冰磧物在凍融條件下產生冰磧土日匯集量；

(2)由冰磧土日匯集量，確定月匯集量統計模型；

(3)確定年匯集量的計算模型；

(4)根據冰磧物物源的匯集量，計算冰磧補給型泥石流物源的匯集速度，推導出冰磧補給型泥石流暴發頻率與物源匯集量之間關系；

(5)獲取冰磧泥石流在凍融條件下的暴發頻率與泥石流暴發潛在規模、泥石流物源匯集量之間的關系。

本發明進一步設置為：在步驟(1)中，所述的冰磧物在凍融條件下產生冰磧土日匯集量的計算公式為：式中，V_d表示冰磧土在某一天中的匯集量，V_h表示一天中一小時的冰磧土匯集量，j表示一天中冰磧在凍融條件下產生匯集的小時數，其取值范圍為0-24，ρ表示冰磧物土體的容重。

本發明進一步設置為：在步驟(2)中，所述的月匯集量統計模型的公式為：V_m＝V_d1+V_d2+V_d3+...+V_di，式中，i表示一個月中冰磧在凍融條件下匯集的天數，其取值范圍為1-31。