沟道起动型泥石流发生预警方法及应用

摘要

本发明公开了一种泥石流预警方法。针对现有技术中沟道起动型泥石流的临界雨量阈值测算方法需以长期泥石流观测数据为基础的缺陷，本发明提供了一种泥石流预警方法，该方法的核心是以泥石流沟道地形、地质、水文因子表达的泥石流起动临界值Cr测算方法。本方法以预警监测区域Cr值为监测值，根据监测值大小划分泥石流预警级别，当Cr＜0.35，为绿色安全，当0.35≤Cr＜0.47，为泥石流橙色预警，当Cr≥0.47，为泥石流红色预警。在优化条件下同时以1h降雨量I为共同监测值。本发明还提供一种以等效降雨量R*值为主要监测值的泥石流预警方法。本发明方法原理可靠，阈值测算更符合泥石流形成机理；阈值测算不以长期观测数据为基础，具有更强的防灾适用性。

主权项

一种泥石流起动预警方法，其特征在于：首先，调查确定泥石流沟道内的泥石流形成区范围，以所述泥石流形成区为预警监测区域，调查测量确定监测区域的泥石流形成区沟床纵比降J、形成区流域面积A₀、泥石流形成区沟道长L、构造断裂带、地震烈度、物理风化、化学风化、岩石特征，查阅水文手册确定监测区域的泥石流沟道年平均降雨量R₀、泥石流沟道10min降雨变差系数C_v，布置传感器实时测量前期降雨量B、1h降雨量I；其次，以泥石流沟道内的泥石流形成区为预警监测区域，以所述预警监测区域泥石流起动临界值Cr为监测值，根据监测值大小划分泥石流沟道的泥石流预警级别；泥石流预警级别判别条件是：当Cr＜0.35，发出绿色安全信号，当0.35≤Cr＜0.47，发出泥石流橙色预警信号，当Cr≥0.47，发出泥石流红色预警信号；所述临界值Cr依式1确定：式1式中，Cr——预警监测区域泥石流起动临界值，J——泥石流形成区沟床纵比降，测量确定，F——泥石流形成区形状系数，依式2确定，A——泥石流形成区相对面积，依式3确定，R*——等效降雨量，mm，依式4确定，R₀——泥石流沟道年平均降雨量，mm，查询当地水文手册确定，C_v——泥石流沟道10min降雨变差系数，查询当地水文手册确定，C₁——泥石流形成区构造断裂带因子，根据表1取值，C₂——泥石流形成区地震烈度因子，根据表1取值，C₃——泥石流形成区物理风化因子，根据表1取值，C₄——泥石流形成区化学风化因子，根据表2取值，F₀——泥石流形成区岩石坚固系数，根据表3取值；表1 C₁、C₂、C₃赋值表表2 C₄赋值表碳酸根离子CO₃^2‑含量指泥石流形成区的碳酸盐岩中的CO₃^2‑含量表3 F₀赋值表                                             表3 续表#——C₃＝1*——C₁＝1，C₂＝1，C₃＝1，C₄＝1式2式中，A₀——泥石流形成区流域面积，km²，测量确定，L——泥石流形成区沟道长，km，测量确定；式3式中，A₀——泥石流形成区流域面积，km²，测量确定，a——单位面积，取值1km²；R*＝(B+12.5I)    式4式中，B——前期降雨量，mm，实时测量，I——1h降雨量，mm，实时测量。