一种冰崩的最大运动距离的计算方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种冰崩的最大运动距离的计算方法及其应用，包括如下步骤：b、调查测绘确定潜在冰崩体的基本数据c、确定冰崩的最大运动距离的主要参数高程差H；d、从冰崩体的最前端开始，确定冰崩体冰崩时的运动轨迹；e、沿着冰崩运动轨迹线上确定若干个测算点，测量每一个测算点的H/L值；当运动轨迹到达冰湖、河流、反向山坡时，仍然按照运动轨迹设定测算点。f、对比各测算点的H/L值，当测算点的值与式四计算的最小H/L值相等时，所处测算点位置即为冰崩堆积的最前缘位置，运动水平路程L为冰崩最大运动距离，也可以由此位置确定冰崩最大危险范围。本发明专利技术以定量的方式精确计算冰崩的最大运动距离，极大的提高了防灾适用性。

A Method for Calculating the Maximum Motion Distance of Ice avalanches and Its Application

【技术实现步骤摘要】
一种冰崩的最大运动距离的计算方法及其应用
本专利技术涉及高寒山区灾害防治工程
，具体涉及一种冰崩的最大运动距离的计算方法及其应用。
技术介绍
冰崩是一种发生在高寒山区的自然现象。冰崩发生后，冰块运动到山坡下或路边，淤埋和冲击附近的居民住房、高压电线电塔等建筑设施或公路等，造成极大的破坏。冰崩产生的冰块也可能冲入山下的冰湖，形成巨大的涌浪，抬高冰湖水位，引发冰湖溃决，形成冰湖溃决泥石流，再冲入下游河道，堵塞河道，再溃决，形成次生灾害链。因此，冰崩不仅可能危害其附近的山坡下的范围，还有可能影响到河道上下游，造成巨大灾害。冰崩的发生往往由于冰川的前部上缘的拉张裂隙，在持续的张力作用下，由于气温的突变，使得冰川的前部完全脱离冰川体，形成冰崩。同时降雨也会加剧这类冰崩的发生。目前，国内外学者对冰崩运动的研究非常少。禹精瑞等(禹精瑞，姜连杰，田文，等，《红旗泡水库冰的摩擦系数试验研究》，《水利测量技术论文选集》(第七集)，49-52，黄河水利出版社，2010，pp338)研究了不同底部材料在相同速度下对冰体的动摩擦系数，得出可以忽略接触材料对冰体摩擦力的影响的结论。孟广琳等(孟广琳，张明远，隋吉学，等，海冰与材料的摩擦系数试验分析，海洋环境科学，1995，14(1)，74-80)研究了不同冰体运动速度和不同正压力作用下的冰体摩擦系数，结果表明相同速度下动摩擦系数随正压力的增大减少较多。滑坡和泥石流的研究中，常常采用运动高差H和运动距离L之比H/L来作为判断其危险范围的依据。Salzmann等(AssessmentofthehazardpotentialoficeavalanchesusingremotesensingandGIS-modelling(利用遥感和重力模拟评估冰雪崩的潜在危险的方法)，JournalofGeography，2004，Vol.58，74–84)研究了冰崩的运动距离和高差的关系，采用阿尔卑斯山区的经验方法：最大运动距离为6km和H/L≥0.31为依据，划定冰崩危险范围。但是对于很高的山区，如我国西藏的山区可能有很大的高差，6km可能偏小；但是对于高差较小的冰崩，6km又太大。而最近发生的冰崩显示，H/L≥0.31这个判断依据过于低估了冰崩的运动距离。阿尔等阿尔卑斯山区的经验方法是基于较小体积(<100万立方米)的冰崩，当冰崩体积较大(>100万立方米)时，特别是在1000万立方米以上时，H/L≥0.31的值太大，其对应的危险范围就太小了。即使是崩塌的H/L，也可能在较大的体积下在冰川上运动达到H/L≤0.14的程度。Lipovsky等(TheJuly2007rockandiceavalanchesatMountSteele,St.EliasMountains,Yukon,Canada,Landslides(2008)5:445–455)。Eckerstorfer和Christiansen(RelatingmeteorologicalvariablestothenaturalslabavalancheregimeinHighArcticSvalbard，ColdRegionsScienceandTechnology69(2011)184–193)研究了块体雪崩的H/L值，从最小的0.035到0.7都有，在0.087以下的占20％。这些研究中没有对冰崩的最大运动距离作出更详细的研究，而冰崩的最大运动距离，是判断冰崩最大危险范围的依据。正确地计算冰崩最大运动距离和划分最大危险范围，可以为减小冰崩灾害提供有力的依据。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种冰崩的最大运动距离的计算方法，解决目前没有现有技术对冰崩的最大运动距离作出更详细的研究的问题。本专利技术建立了更精确的冰崩的最大运动距离计算方法，也是判断冰崩最大危险范围计算方法，其能确定冰崩体的最大运动距离与冰崩堆积点最前缘，划分最大危险范围；并全面考虑了冰崩的运动特征及特殊地貌的影响因素，以定量的方式精确划分冰崩的最大运动距离，极大的提高了防灾适用性；同时无需冰崩发生的大量历史观测数据就能够对冰崩的危险范围进行判断，极大的提高了防灾适用性。本专利技术通过下述技术方案实现：一种冰崩的最大运动距离的计算方法，包括如下步骤：a、根据所要分析的潜在冰崩体的位置，并结合地理知识判断存在冰崩危险的冰川的属性为大陆性冰川、海洋性冰川还是悬冰川；具有气候干燥、降雪量少、负温较低而雪线又较高，且收入少支出也少，活动性弱，同时冰舌一般较短、冰川地质地貌作用也较弱的属性的冰川属于大陆性冰川，反之，则属于海洋性冰川；悬贴于山坡上的冰川而不下降到山麓，且冰川规模小、冰体厚度薄，冰川面积通常不足1km2的冰川为悬冰川。b、调查测绘确定潜在冰崩体的基本数据，基本数据包括测绘得出的潜在冰崩体的后端位置、潜在冰崩体的前端位置、潜在冰崩体的平均长度和平均宽度以及计算得出的潜在冰崩体的面积A，单位为m2以及冰崩体体积V，单位为m3，冰崩体的厚度D由下面公式计算出；上述中，潜在冰崩体的后端位置即为冰崩裂缝的位置，也就是冰崩体从冰川上断裂开的位置；冰崩体的面积A的计算由现有的计算公式得出；调查测绘确定具备潜在冰崩体的冰川的基本数据，基本数据包括冰川的长度与宽度以及计算得出的冰川面积F，单位为km2，并由冰川面积F计算潜在冰崩体的厚度D，单位为m；冰川面积F的计算由现有的计算公式得出；其中，大陆性冰川、海洋性冰川以及悬冰川的潜在冰崩体的厚度D的计算公式如下：对于海洋性冰川：D＝5.2+15.4F0.5公式一对于大陆性冰川：D＝-11.32+53.21F0.3公式二对于冰川面积不足1km2的悬冰川：D＝34.4F0.45公式三上述中冰川厚度的计算公式来源于《天山冰川厚度及其储量计算》(《新疆地理》杂志第二期第七卷，坐着苏珍、丁良福、刘朝海)。c、确定冰崩的最大运动距离的主要参数高程差H，单位为m和水平路程L，单位为m；其中，某处的高程差H为冰崩体的最后端(也为潜在冰崩体的最高处)的高程(也叫海拔高度)和该处的高程之差；某处的水平路程L为冰崩体的最后端(也为潜在冰崩体的最高处)的位置(此位置也叫冰崩体的起始点)到该处的水平面路程，即某处距离冰崩体起始点的水平面路程；H/L的最小值对应为冰崩运动的最大距离，相对应的是冰崩的最大危险范围；最小的H/L值的计算方法为：H/L＝3.5(LogV)-1.7公式四式中Log为常用对数，底数为10的对数；冰崩体体积V，由公式五计算：V＝AD公式五d、从冰崩体的最前端开始，确定冰崩体冰崩时的运动轨迹；e、沿着冰崩运动轨迹线上确定若干个测算点，测量每一个测算点的高程(海拔高度)，并计算出高程差H；测量各个测算点与冰崩最后端的水平路程L，并计算各测算点的H/L值；当运动轨迹到达冰湖、河流、反向山坡时，仍然按照运动轨迹设定测算点，在冰湖内、跨越河流范围、反向山坡上设定测算点，计算H/L值。f、由公式四计算的最小H/L值，对比各测算点的H/L值，从冰崩体的下端开始沿着冰崩体运动轨迹往下游，各测算点的H/L值逐渐减小，当测算点的值与式四计算的最小H/L值相等时，所处测算点位置即为冰崩堆积的最前缘位置，运动水平路程L为冰崩最大运动距离，也可以由此位置确定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冰崩的最大运动距离的计算方法，其特征在于：包括如下步骤：a、根据所要分析的潜在冰崩体的位置，并结合地理知识判断存在冰崩危险的冰川的属性为大陆性冰川、海洋性冰川还是悬冰川；b、调查测绘确定潜在冰崩体的基本数据，基本数据包括测绘得出的潜在冰崩体的后端位置、潜在冰崩体的前端位置、潜在冰崩体的平均长度和平均宽度以及计算得出的潜在冰崩体的面积A，单位为m

【技术特征摘要】
1.一种冰崩的最大运动距离的计算方法，其特征在于：包括如下步骤：a、根据所要分析的潜在冰崩体的位置，并结合地理知识判断存在冰崩危险的冰川的属性为大陆性冰川、海洋性冰川还是悬冰川；b、调查测绘确定潜在冰崩体的基本数据，基本数据包括测绘得出的潜在冰崩体的后端位置、潜在冰崩体的前端位置、潜在冰崩体的平均长度和平均宽度以及计算得出的潜在冰崩体的面积A，单位为m2以及冰崩体体积V，单位为m3，冰崩体的厚度D由下面公式计算出；调查测绘确定具备潜在冰崩体的冰川的基本数据，基本数据包括冰川的长度与宽度以及计算得出的冰川面积F，单位为km2，并由冰川面积F计算潜在冰崩体的厚度D，单位为m；其中，大陆性冰川、海洋性冰川以及悬冰川的潜在冰崩体的厚度D的计算公式如下：对于海洋性冰川：D＝5.2+15.4F0.5公式一对于大陆性冰川：D＝-11.32+53.21F0.3公式二对于冰川面积不足1km2的悬冰川：D＝34.4F0.45公式三c、确定冰崩的最大运动距离的主要参数高程差H，单位为m和水平路程L，单位为m；其中，某处的高程差H为冰崩体的最后端的高程和该处的高程之差；某处的水平路程L为冰崩体的最后端的位置到该处的水平面路程；H/L的最小值对应为冰崩运动的最大距离，相对应的是冰崩的最大危险范围；最小的H/L值的计算方法为：H/L＝3.5(LogV)-1.7公式四冰崩体体积V，由公式五计算：V＝AD公式五d、从冰崩体的最前端开始，确定冰崩体冰崩时的运动轨迹；e、沿着冰崩运动轨迹线上确定若干个测算点，测量每一个测算点的高程，并计算出高程差H；测量各个测算点与冰崩最后端的水平路程L，并计算各测算点的H/L值；当运动轨迹到达冰湖、河流、反向山坡时，仍然按照运动轨迹设定测算点，在冰湖内、跨越河流范围、反向山坡上设定测算点，计算H/L值；f、由公式四计算的最小H/L值，对比各测算点的H/L值，从冰...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈钢，余斌，范东捷，李为乐，习学农，周军，张亚迪，卢忠东，游川，都亮，丛鹏，包维雄，刘振涛，姚洪林，王赞，马奔，田旭鹏，曹科，程晓岩，吴元香，
申请(专利权)人：国网西藏电力有限公司，成都理工大学，
类型：发明
国别省市：西藏,54