一种积雪消融期冰水泥石流预警方法技术

本发明专利技术公开了一种积雪消融期冰水泥石流预警方法，属于泥石流防治工程技术领域，其特征在于，包括以下步骤：a、通过现场测量确定冰水泥石流的基本地形数据；b、获取当地多年平均积温T

【技术实现步骤摘要】
一种积雪消融期冰水泥石流预警方法


[0001]本专利技术涉及到泥石流防治工程
，尤其涉及一种积雪消融期冰水泥石流预警方法。

技术介绍

[0002]冰水泥石流的发生往往是由于当地温度升高，冰雪融化形成沟道径流，起动沟道中的固体物源，形成冰水泥石流。形成冰水泥石流需要具备两个条件：一是有利于发生冰水泥石流的地形条件；二是一定的温度条件导致冰雪融化并最终诱发冰水泥石流的发生。这些条件综合影响并决定冰水泥石流发生的可能性。其中，地形条件对冰水泥石流的影响主要由沟道坡度、积雪或冰川面积决定；温度是冰水泥石流的激发条件；地质条件也有影响，如堆积在沟道内的固体物质由区域的岩性决定；因此，冰水泥石流的预警，主要通过地形、地质与温度条件判断来实现。
[0003]冰水泥石流的水源来自于冰雪融化：最早的融化全部来自于表面的积雪，可能形成积雪消融期的第一次冰水泥石流；随后可能形成积雪消融期的第二次及以后的冰水泥石流，这两类冰水泥石流的发生机理不同，因为提供激发冰水泥石流的积雪消融产生的水源机理不同。
[0004]目前，国内外对冰水泥石流形成之预警条件研究较少，其中地形条件的研究比较粗糙，主要通过少量案例统计得出大致范围，以及比较集中的影响范围的简单数据统计，没有深入研究其内在机理，很难对冰水泥石流的危险性作出准确判断。
[0005]公开号为CN106355275A，公开日为2017年01月25日的中国专利文献公开了一种冰川分布区泥石流灾害危险性分级评价方法，其特征在于：包括以下步骤：
[0006]1)确定用于描述影响泥石流发育常规因子的指标，并分级；
[0007]2)计算泥石流常规影响因子的加权和，得出无冰川影响下泥石流危险性值，并分级分区；
[0008]3)分析冰川分布和活动对泥石流发育的影响，确定用于描述冰川影响的指标，并分级；
[0009]4)确定冰川因子相对常规因子的相对重要性值；
[0010]5)计算常规因子加权和和冰川影响因子乘以其相对重要性的和，并进行分级，完成冰川分布区泥石流危险性评价。
[0011]公开号为CN109472445A，公开日为2019年03月15日的中国专利文献公开了冰水泥石流的危险性判断方法及其应用，其特征在于，包括以下步骤：a、确定冰川及积雪区面积A0、冰川及积雪区以下堆积区以上的形成区的沟床坡度α和沟床宽度W；b、对不同坡度段的沟床坡度α和沟床宽度W分别进行测量，以沟道长度≥10m为标准测量沟道坡度；c、由冰川及积雪区相对面积A＝A0/W2和沟床坡度α对不同坡度段的冰水泥石流的危险性等级从高到低进行划分；d、以危险性等级最高的判断结果为准。
[0012]以上述专利文献为代表的现有技术，由于并未对导致冰水泥石流形成的地形、地
质和温度条件，以及积雪融化进行内在机理的深入研究，难于对冰水泥石流的预警作出准确判断。

技术实现思路

[0013]本专利技术为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种积雪消融期冰水泥石流预警方法，本专利技术针对导致冰水泥石流形成的地形条件及温度条件进行内在机理的深入研究，并作出综合判断，建立积雪消融期冰水泥石流预警模型，确定冰水泥石流的预警划分级别，能够准确的对冰水泥石流的发生作出判断。
[0014]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0015]一种积雪消融期冰水泥石流预警方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0016]a、通过现场测量确定冰水泥石流的基本地形数据，包括积雪区面积A、冰水泥石流形成区纵坡降为17度处的沟床平均宽度W和积雪区坡向θ；
[0017]b、由当地气象站或监测站点获取当地多年平均积温T
p
、前7日积温和T7、当日日均温度T0和当年积雪消融期有效正积温T
y
；
[0018]c、通过式1计算冰水泥石流流域地形因子R；
[0019]R＝X+0.65lg(A/W2)
ꢀꢀ
式1
[0020]式中：
[0021]R——冰水泥石流流域地形因子；
[0022]X——冰水泥石流坡向因子，由式2计算；
[0023]A——积雪区面积，m2；
[0024]W——冰水泥石流形成区纵坡降为17度处的沟床平均宽度，m；
[0025]X＝sin(θ/2)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
式2
[0026]式中：
[0027]θ——积雪区坡向，
°
；0
°
＜θ≤360
°
，在北半球，指母冰川的平面法线在平面投影指向与正北方向夹角；在南半球，指母冰川的平面法线在平面投影指向与正南方向夹角；
[0028]d、通过式3计算诱发冰水泥石流的温度因子T；
[0029]T＝(T0+0.27T7+1.48T
y
)/T
p
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式3
[0030]式中：
[0031]T——诱发冰水泥石流的温度因子；
[0032]T0——当日日均温度，℃；
[0033]T7——前7日积温和，℃；
[0034]T
y
——当年积雪消融期有效正积温，℃；
[0035]T
p
——当地多年平均积温，℃；
[0036]e、通过式4计算冰水泥石流的发生指标P；
[0037]P＝RT
0.28
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式4
[0038]式中：P——冰水泥石流的发生指标；
[0039]f、判断积雪消融期冰水泥石流的发生；
[0040]当P＜3.6时，冰水泥石流发生可能性小；当3.6≤P＜3.7时，冰水泥石流发生可能性中等；当P≥3.7时，冰水泥石流发生可能性大。
[0041]还包括判断积雪消融期后期冰水泥石流的发生，具体是指重新计算当年积雪消融期有效正积温T
y
，计算时间段为积雪消融期初期泥石流发生的那一日为积温统计的起始日，到预警时间为止；再通过式5计算诱发积雪消融期后期冰水泥石流的温度因子T1；最后通过式6计算积雪消融期后期冰水泥石流的发生指标P1；
[0042]T1＝(T0+0.27T7‑
0.48T
y1
)/T
p
ꢀꢀꢀꢀ
式5
[0043]式中：
[0044]T1——诱发积雪消融期后期冰水泥石流的温度因子；
[0045]T0——当日日均温度，℃；
[0046]T7——前7日积温和，℃；
[0047]T
y1
——积雪消融期冰水泥石流发生后有效正积温，℃；
[0048]T
p
——当地多年平均积温，℃；
[0049]P1＝T1+8R
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式6
[0050]式中：
[0051]P1——积雪消融期后期冰水泥石流的发生指标；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种积雪消融期冰水泥石流预警方法，其特征在于，包括以下步骤：a、通过现场测量确定冰水泥石流的基本地形数据，包括积雪区面积A、冰水泥石流形成区纵坡降为17度处的沟床平均宽度W和积雪区坡向θ；b、由当地气象站或监测站点获取当地多年平均积温T
p
、前7日积温和T7、当日日均温度T0和当年积雪消融期有效正积温T
y
；c、通过式1计算冰水泥石流流域地形因子R；R＝X+0.65lg(A/W2)
ꢀꢀꢀꢀ
式1式中：R——冰水泥石流流域地形因子；X——冰水泥石流坡向因子，由式2计算；A——积雪区面积，m2；W——冰水泥石流形成区纵坡降为17度处的沟床平均宽度，m；X＝sin(θ/2)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
式2式中：θ——积雪区坡向，
°
；0
°
＜θ≤360
°
，在北半球，指母冰川的平面法线在平面投影指向与正北方向夹角；在南半球，指母冰川的平面法线在平面投影指向与正南方向夹角；d、通过式3计算诱发冰水泥石流的温度因子T；T＝(T0+0.27T7+1.48T
y
)/T
p
ꢀꢀꢀꢀ
式3式中：T——诱发冰水泥石流的温度因子；T0——当日日均温度，℃；T7——前7日积温和，℃；T
y
——当年积雪消融期有效正积温，℃；T
p
——当地多年平均积温，℃；e、通过式4计算冰水泥石流的发生指标P；P＝RT
0.28
ꢀꢀꢀꢀ
式4式中：P——冰水泥石流的发生指标；f、判断积雪消融期冰水泥石流的发生；当P＜3.6时，冰水泥石流发生可能性小；当3.6≤P＜3.7时，冰水泥石流发生可能性中等；当P≥3.7时，冰水泥石流发生可能性大。2.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：余斌，马啸宇，王有林，李树武，李为乐，杨贤，曹钧恒，包健，
申请(专利权)人：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：