[发明专利]一种基于实测水深的沟谷型冰湖库容估算方法

说明书

本发明为一种基于实测水深的沟谷型冰湖库容估算方法，其克服了现有技术中存在的冰湖溃决地质灾害评价精度低的问题。本发明包括以下步骤：(1)应用多时序遥感数据对冰湖面积进行解译；(2)首先依据冰湖推测水深和经验公式对冰湖水深进行估算，其次根据平均水深与面积的关系得出其中冰湖平均深度的估算，依据冰湖泥石流沟主沟纵断面图进行估算；(3)应用无人船声呐探测方法对冰湖水深及湖底高程进行了全面的测量；(4)完成湖底高程数据，完成横断面测量，完成不同位置冰湖断面的水深测量，根据历史冰湖面积进行估算，得出汛期最大库容；(5)对比分析相关成果，提出沟道型冰湖库容估算方法：(6)对经验公式进行修正。

技术领域：

本发明属于冰湖溃决地质灾害评估技术领域，涉及一种基于实测水深的沟谷型冰湖库容估算方法，用于提高冰湖溃决地质灾害评价精度。

背景技术：

冰湖溃决是青藏高原地区一种特有的高位远程地质灾害，由于其爆发主要发生在4400-5500m高程范围内，且主要集中在高海拔人烟稀少的地区，大多数人力都难以到达，使得冰湖溃决的评价往往有2个难点，一是冰湖库容的计算确定溃决洪水水量，二是冰湖坝体的确定冰湖是否会发生溃决，三是冰湖溃决的原因是什么。冰湖库容的计算一般有两种思路，一是根据库容与面积的经验之间的经验公式计算，二是根据冰湖的特征对水深进行估算。

通常冰湖的库容是根据面积可以通过多期的遥感影像进行获取，可以获得汛期和非汛期的一个面积，总体上精度较高。

冰湖的库容一是根据面积乘以水深来计算，对于冰湖的水深有2种方法，一是通过坝体的高度确定以及沟道的断面特征进行估算，二是青藏高原估算的一个平均水深50m来计算。冰湖的库容还可以根据经验公式确定V＝0.104*A^1.42，其中A为冰湖面积。由于坝体并不能完全代表冰湖的水深，特别是沟道内部往往都有淤积，冰湖的不同位置水深亦是不同，往往造成冰湖水深计算过大，采用青藏高原估算的平均水深50m亦是依据不足，经验公式计算亦有误差。另外由于冰湖的形态各异，坝体特征各异，水深差别较大，经验公式估算冰湖库容亦会造成巨大误差。

由于冰湖水深难以确定，冰湖库容的计算也误差很大，造成冰湖溃决灾害溃坝评估中最大溃决洪水流量的计算误差较大，导致其风险评估差别较大。以上缺陷造成冰湖溃决灾害风险评价成为一个难题。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种基于实测水深的沟谷型冰湖库容估算方法，其克服了现有技术中存在的冰湖溃决地质灾害评价精度低的问题，从而提高冰湖溃决库容计算精度，为冰湖溃决地质灾害评估提供依据。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于实测水深的沟谷型冰湖库容估算方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)应用多时序遥感数据对冰湖面积进行解译；

(2)首先依据冰湖推测水深和经验公式对冰湖水深进行估算，其次根据平均水深与面积的关系得出其中冰湖平均深度的估算，依据冰湖泥石流沟主沟纵断面图进行估算；

(3)合理估算冰湖库容，应用无人船声呐探测方法对冰湖水深及湖底高程进行全面的测量；

(4)完成湖底高程数据，贯通整个冰湖，完成横断面测量，完成不同位置冰湖断面的水深测量，根据历史冰湖面积进行估算，得出汛期最大库容；

(5)根据实测数据绘制了冰湖水深剖面图，根据剖面面积以及代表的长度进一步估算冰湖库容，对比分析相关成果，提出沟道型冰湖库容估算方法：

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

其中H为坝高(m)，A为冰湖面积(m²)，L为冰湖长度(m)。