[发明专利]一种适用于不同类型暴雨山洪致灾的沟床水位预警方法

摘要

本发明提供了一种适用于不同类型暴雨山洪致灾的沟床水位预警方法，步骤如下：(1)选定暴雨山洪灾害防治沟床断面，确定预警水位；(2)假设沟床被暴雨山洪淹没，计算当沟床被不同深度的暴雨山洪淹没时的沟床底部压应力，绘制沟床底部压应力与水位变化关系图；(3)在暴雨山洪期间，实时监测沟床底部压应力及沟床断面水位变化，记作标记点(Fps,Zs)，将标记点标记于前述关系图中，根据标记点所处位置判断当前暴雨山洪的类型，根据前述关系图由预警水位确定不同类型的暴雨山洪的沟床底部压应力预警范围，当实时监测到的沟床压应力达到相应类型的暴雨山洪的沟床底部压应力预警范围时，即发布不同类型暴雨山洪的实时预警。

主权项

1.一种适用于不同类型暴雨山洪致灾的沟床水位预警方法，其特征在于步骤如下：(1)选定沟床平坦的断面作为暴雨山洪灾害防治沟床断面，根据设计防洪水位确定预警水位；(2)假设沟床被暴雨山洪淹没，根据式(Ⅰ)计算当沟床被不同深度的暴雨山洪淹没时的沟床底部压应力，然后根据式(Ⅱ)计算沟床断面水位高程，Fp＝ρ×g×h×10^‑3  (Ⅰ)Z＝Z₀+h    (Ⅱ)式(Ⅰ)和式(Ⅱ)中，Fp为沟床底部压应力，单位为KPa，g为重力常数，g取9.8N/kg，h为淹没沟床的暴雨山洪的深度，ρ为淹没沟床的暴雨山洪的密度，计算沟床底部压应力时，分别取ρ＝1000kg/m³、ρ＝1350kg/m³以及ρ＝2200kg/m³计算得到三组沟床底部压应力数据；Z为沟床断面水位高程，单位为m，Z₀为沟床断面底部高程，单位为m；将沟床断面水位高程与计算得到的三组沟床底部压应力数据对应，以沟床底部压应力为横坐标、以沟床断面水位高程为纵坐标作图，得到包括三条沟床底部压应力‑水位变化关系曲线的沟床底部压应力与水位变化关系图；在沟床底部压应力与水位变化关系图中，将ρ＝1000kg/m³、ρ＝1350kg/m³以及ρ＝2200kg/m³对应的沟床底部压应力‑水位变化关系曲线依次记作曲线A、曲线B以及曲线C，处在曲线A上的区域为山洪洪水区，位于曲线A及曲线B之间的区域为山洪泥沙区，位于曲线B与曲线C之间的区域以及处在曲线B和曲线C上的区域为山洪泥石流区；(3)在暴雨山洪灾害防治沟床断面底部安装压力传感器，在暴雨山洪灾害防治沟床断面安装水位测量设备，在暴雨山洪期间，实时监测沟床底部压应力及沟床断面水位变化；将实时测得的沟床底部压应力Fp_s及对应的沟床断面水位Z_s作为标记点(Fp_s,Z_s)，标记于步骤(2)绘制的沟床底部压应力与水位变化关系图中，根据标记点在沟床底部压应力与水位变化关系图中所处的位置，判断当前暴雨山洪的类型，根据沟床底部压应力与水位变化关系图，由预警水位确定不同类型的暴雨山洪的沟床底部压应力预警范围，当实时监测到的沟床压应力达到相应类型的暴雨山洪的沟床底部压应力预警范围时，即发布不同类型暴雨山洪的实时预警。