泥石流发生与否的综合判别模式

泥石流发生与否的综合判别模式

山区某一流域在降雨的作用下是否发生泥石流，这是一个极其复杂的问题。它是天上降雨作用于流域地表后，由于地表存在的大量不稳定的松散体在水动力作用下失稳进入沟槽输移而形成的特殊洪流。

1990年我们在“山区铁路暴雨泥石流中短期预报的研究”中曾把泥石流形成过程概化为天上降雨的水动力主动作用系统和地面接受降雨作用的被动应变系统。根据两系统诸活动性因素的作用机制，量级差别及在流域的空间位置的组合关系来确定其是否形成泥石流。在三个试验区的试验资料及可能收集到的历史泥石流发生事件等资料基础上，建立了由暴雨条件函数R和流域环境动态函数M组成的泥石流发生判别函数：

Y=R?M （1 ）

式中 Y-泥石流发生的判别函数；

R-降雨条件函数；

M-地面环境动态函数

降雨是形成泥石流的主要条件。形成泥石流的降雨有三种情况：

一、有前期降雨的类型：多为大中尺度降雨过程，覆盖面广，历时长，多出现在我国东部和中部多雨地区。

二、无前期降雨的类型：多属于中小尺度降雨过程，

三、局地暴雨型：多在高中山河谷地带，局地暴雨性质突出，历时短，强度大，迎风、背风面差别大等，多出现在我国中部和西部地区。

1、降雨条件的函数的确定：

在选择反映降雨条件的参数中，根据国内外大量观测资料的分析和专家们较一致的看法选定：年平均降雨量（H年）。有无前期降雨，24h最大雨量（H24）。1h最大雨量（H1）和10min最大雨量（H1/6）。

根据成昆铁路甘洛试验区，天水水土保持科学试验站诸泥石流沟已发生或未发生泥石流的观测资料点绘H24-H1和H1/6关系及泥石流发生与否分区（图1-4-1）。从图可以看出H1-H1/6关系较为密切。H24-H1的关系图因H24有可能包括多个或不足一个降雨过程的雨量等复杂情况。因此二者关系不很密切，但对发生泥石流与否的分区划分影响不大。于是得到泥石流发生的降雨条件函数：

图 1 降雨参数H24（D）、H1（D）、H1/6（D）组合关系图

（ 2）

式中：K-前期降雨量修正系数，K＞1；无前期降雨时，K=1；

H24-24h最大降雨量;

H24（D）-该地区可能发生泥石流的24h限界雨量 ;

H1-1h最大降雨量；

H1（D）-该地区可能发生泥石流的1h限界雨量；

H1/6-10min最大降雨量；

H1/6（D）-该地区可能发生泥石流的10min限界雨量。

当： R＜3.1 安全雨情

R≥3.1 可能发生泥石流的雨情

R=3.1-4.2 发生机率＜0.2

R=4.2-10 发生机率＜0.2-0.8

R＞10 发生机率＞0.8

H24（D）、H1（D）、H1/6（D）雨量限界值因地区和流域而异。我国山区分布地域广，雨

量监测点甚少，目前还不能达到对每条泥石流沟进行统计分析，定出可能发生泥石流的H24

（D）、H1（D）、H1/6（D）的限界值。为此，我们吸收我国暴雨分区成果按年均降雨量分区，对全国各地在历史上发生过和未发生泥石流的有雨量观测资料的工点或附近收集到的H24

（D）、H1（D）、H1/6（D）及泥石流发生前当次降雨量（H0）和有无前期降雨的资料进行统计分析，定出可能发生泥石流的H24（D）、H1（D）、H1/6（D）及H0（D）的限界值。按全国各地平均降雨量分区编制的限界值见表1-4-1。

表 1 可能发生泥石流的H24（D）、H1（D）、H1/6（D）、H0（D）的限界值表

2、流域环境动态函数的确定

流域环境动态函数是流域承受暴雨或其它水动力因素作用后，流域内决定泥石流活动的15项因素将产生不同程度的动力效应，其权重按专家调查结果综合取值，15因素根据调查结果分级、编制成流域环境动态因素量化表，见表1-4-2。

流域环境动态函数 （ 3）

式中：Ki-易发因素动态统计权重

Ni-易发因素数量化评分值

M-泥石流流域环境动态函数

当：M≥ 11.37 很不稳定

11.37＞M≥8.40 不稳定

8.40＞M≥3.50 基本定稳定

3.50＞M 稳定

某一时段内,环境动态判别式△M=M后-M前

△M为正值，表示环境质量在恶化

△M为负值，表示环境质量在改善

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/s494.html