[發明專利]一種基于實測水深的溝谷型冰湖庫容估算方法

在審

• 申請號: 202111489719.2
• 申請日: 2021-12-08
• 公開（公告）號: CN114168886A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 張曉宇;杜世回;張文忠;苗曉岐;趙志強;張利國;秦金德
• 申請（專利權）人: 中鐵第一勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: G06F17/11
• 分類號: G06F17/11;G01C13/00
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

本發明為一種基于實測水深的溝谷型冰湖庫容估算方法，其克服了現有技術中存在的冰湖潰決地質災害評價精度低的問題。本發明包括以下步驟：(1)應用多時序遙感數據對冰湖面積進行解譯；(2)首先依據冰湖推測水深和經驗公式對冰湖水深進行估算，其次根據平均水深與面積的關系得出其中冰湖平均深度的估算，依據冰湖泥石流溝主溝縱斷面圖進行估算；(3)應用無人船聲吶探測方法對冰湖水深及湖底高程進行了全面的測量；(4)完成湖底高程數據，完成橫斷面測量，完成不同位置冰湖斷面的水深測量，根據歷史冰湖面積進行估算，得出汛期最大庫容；(5)對比分析相關成果，提出溝道型冰湖庫容估算方法：(6)對經驗公式進行修正。

技術領域：

本發明屬于冰湖潰決地質災害評估技術領域，涉及一種基于實測水深的溝谷型冰湖庫容估算方法，用于提高冰湖潰決地質災害評價精度。

背景技術：

冰湖潰決是青藏高原地區一種特有的高位遠程地質災害，由于其爆發主要發生在4400-5500m高程范圍內，且主要集中在高海拔人煙稀少的地區，大多數人力都難以到達，使得冰湖潰決的評價往往有2個難點，一是冰湖庫容的計算確定潰決洪水水量，二是冰湖壩體的確定冰湖是否會發生潰決，三是冰湖潰決的原因是什么。冰湖庫容的計算一般有兩種思路，一是根據庫容與面積的經驗之間的經驗公式計算，二是根據冰湖的特征對水深進行估算。

通常冰湖的庫容是根據面積可以通過多期的遙感影像進行獲取，可以獲得汛期和非汛期的一個面積，總體上精度較高。

冰湖的庫容一是根據面積乘以水深來計算，對于冰湖的水深有2種方法，一是通過壩體的高度確定以及溝道的斷面特征進行估算，二是青藏高原估算的一個平均水深50m來計算。冰湖的庫容還可以根據經驗公式確定V＝0.104*A^1.42，其中A為冰湖面積。由于壩體并不能完全代表冰湖的水深，特別是溝道內部往往都有淤積，冰湖的不同位置水深亦是不同，往往造成冰湖水深計算過大，采用青藏高原估算的平均水深50m亦是依據不足，經驗公式計算亦有誤差。另外由于冰湖的形態各異，壩體特征各異，水深差別較大，經驗公式估算冰湖庫容亦會造成巨大誤差。

由于冰湖水深難以確定，冰湖庫容的計算也誤差很大，造成冰湖潰決災害潰壩評估中最大潰決洪水流量的計算誤差較大，導致其風險評估差別較大。以上缺陷造成冰湖潰決災害風險評價成為一個難題。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種基于實測水深的溝谷型冰湖庫容估算方法，其克服了現有技術中存在的冰湖潰決地質災害評價精度低的問題，從而提高冰湖潰決庫容計算精度，為冰湖潰決地質災害評估提供依據。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種基于實測水深的溝谷型冰湖庫容估算方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)應用多時序遙感數據對冰湖面積進行解譯；

(2)首先依據冰湖推測水深和經驗公式對冰湖水深進行估算，其次根據平均水深與面積的關系得出其中冰湖平均深度的估算，依據冰湖泥石流溝主溝縱斷面圖進行估算；

(3)合理估算冰湖庫容，應用無人船聲吶探測方法對冰湖水深及湖底高程進行全面的測量；

(4)完成湖底高程數據，貫通整個冰湖，完成橫斷面測量，完成不同位置冰湖斷面的水深測量，根據歷史冰湖面積進行估算，得出汛期最大庫容；

(5)根據實測數據繪制了冰湖水深剖面圖，根據剖面面積以及代表的長度進一步估算冰湖庫容，對比分析相關成果，提出溝道型冰湖庫容估算方法：

冰湖體積V＝H*A/L/2＝45*2049000/7049/2＝0.459*10⁸m³；

其中H為壩高(m)，A為冰湖面積(m²)，L為冰湖長度(m)。