资料缺乏地区诱发泥石流临界降雨量预测.pdf

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1、资料缺乏地区诱发泥石流临界降雨量预测：徐黎明，王清，陈剑平75文章编号：1672—7479(2014)02—0075—03资料缺乏地区诱发泥石流临界降雨量预测徐黎明王清陈剑平(1．铁道第三勘察设计院集团有限公司，天津300251；2．吉林大学，吉林长春130026)StudyofRainfallThresholdofDebrisFlowForewarninginAreaswithoutDataXULi—ming，WANGQingCHENJian—ping摘要常用的泥石流临界降雨量预测方法是基于统计资料的实证法和频率计算法，但在大多数山区，可能没有泥石流统计资料，诱发泥

2、石流的，1各界降雨量预测存在困难。基于泥石流的起动机理，对松散堆积体进行受力分析，采用摩尔一库伦强度准则计算松散堆积体破坏起动时的临界水深，并通过泥石流流域内的产汇流分析计算得到泥石流发生的临界降雨量，该方法在乌东德近坝区的5条泥石流沟进行了应用和验证，结果表明该方法具有合理性和可行性。关键词泥石流临界降雨量摩尔一库伦产汇流分析中图分类号：P333文献标识码：A目前，国内外最常用的泥石流临界降雨量预测方式。何思明根据松散物质的起动受力分析对震后法主要是对历史观测资料的统计分析，包括实证法和地区泥石流发生的余震和降雨量阈值进行了计算分频率计算法。实证法适用于降雨量和泥石

3、流灾害析j。本文对缺乏资料地区的泥石流发生的I临界降均有长期历史记录的地区，通过对历史资料的统计分雨量的计算进行了探索：对松散堆积体进行受力分析，析，得出泥石流灾害和前期降雨量及特征雨量(1O采用摩尔一库伦强度准则计算松散堆积体破坏起动时min、30rain、ih雨量等)之间的关系，绘制出诱发泥石的临界水深，通过泥石流流域内的产汇流分析计算，得流的降雨量阈值曲线j。频率计算法适用于降雨资到泥石流发生的临界降雨量。料丰富而泥石流灾害资料缺乏的地区，它假设泥石流1诱发泥石流的降雨组成及产汇流分析的发生与暴雨同频率，通过对降雨资料的统计分析，计算暴雨的发生频率，从而计算得到

4、诱发泥石流的降雨1．1诱发泥石流的降雨组成量阈值。实证法和频率计算法均需要研究区泥石流的泥石流的暴发是前期降雨量和短历时雨强共同作历史统计资料，但是绝大多数偏远山区并无降雨和泥用的结果，泥石流发生之前的前期降雨使形成区内的石流灾害的历史统计资料，无法使用实证法和频率计松散堆积体含水率增大，饱和度增加，强度降低，变得算法进行泥石流临界降雨量的预测。由此，国内外学不稳定。连续降雨之后的短历时暴雨，使得整个流域者对缺资料地区的临界降雨量预测方法进行了探索。短时间内汇水量增大，为泥石流的形成提供了主要的潘华利采用高桥保提出的泥石流临界水深计算公式，动力条件。预测了四川省宁南县

5、史家沟泥石流的降雨量阈值j。前期降雨量是指诱发泥石流发生的短历时暴雨之白利平从泥石流松散物质的受力分析、洪峰流量的计前的降雨量，包括间接前期降雨和直接前期降雨算出发，推导了松散物质起动的临界降雨量的关系公P=Pa0+P(1)其中：P为前期降雨量；P为间接前期降雨量；尸收稿日期：2013—12—31第一作者简介：徐黎明(1985一)，男，2013年毕业于吉林大学地质工程为直接前期降雨量。专业，工程师。间接前期降雨量是指泥石流发生时前天流域内76铁道勘察2014年第2期的降雨量。受到地下渗漏、地表蒸发、植物吸收等因素的影响，随着时间的推移，对泥石流的形成仍起作用的降雨量并

6、不是总降雨量，而是损失之后，保留在土体中的残余降雨量，也就是土体的前期含水率。间接降雨量的计算公式P=。∑KP(2)其中：P为泥石流发生前i天的当天降雨量；K为衰减系数。一次降雨量逐日衰减，一般经过20天基本耗尽。图1沟床内堆积体受力直接前期降雨量是指诱发泥石流发生的短历时暴为沟床面上的孔隙水压力。正应力or为堆积体的重雨之前当天的降雨量，也是前期降雨量的一部分，计算力在垂直于沟床平面方向上的分量，计算公式为公式为or=PghcosO(7)‘式中：p为松散堆积体的密度；g为重力加速度；hP=∑r(3)to为堆积体厚度；0为沟床坡度。式中：￡。为当日降雨的开始时间；t为

7、短历时暴雨孔隙水压力的计算公式为开始的时间；r为降雨量。“=PghcosO(8)1．2产汇流分析式中：p为水的密度；g为重力加速度；为水深；在进行泥石流I临界降雨量预测时，其产汇流方式0为沟床坡度。可认为是“蓄满产流”，降雨首先经下渗、填洼等使流松散堆积体的剪应力是重力沿沟床平面向下方向域蓄满之后才会产流。根据蓄满产流的原理，径流深上的分量，计算公式为计算公式为．r=P。ghsin0(9)R=P一，：P一(一Wb)(4)松散堆积体的安全系数为抗剪强度和剪应力其中：为径流深；P为一次降雨量；，为降雨量的之比，将式(7)和式(8)代入到式(6)中，得到抗