CN103473892B - 沟道起动型泥石流发生预警方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种泥石流预警方法。针对现有技术中沟道起动型泥石流的临界雨量阈值测算方法需以长期泥石流观测数据为基础的缺陷，本发明提供了一种泥石流预警方法，该方法的核心是以泥石流沟道地形、地质、水文因子表达的泥石流起动临界值Cr测算方法。本方法以预警监测区域Cr值为监测值，根据监测值大小划分泥石流预警级别，当Cr＜0.35，为绿色安全，当0.35≤Cr＜0.47，为泥石流橙色预警，当Cr≥0.47，为泥石流红色预警。在优化条件下同时以1h降雨量I为共同监测值。本发明还提供一种以等效降雨量R*值为主要监测值的泥石流预警方法。本发明方法原理可靠，阈值测算更符合泥石流形成机理；阈值测算不以长期观测数据为基础，具有更强的防灾适用性。

Description

沟道起动型泥石流发生预警方法及应用

技术领域

本发明涉及一种泥石流预警方法，特别是涉及一种沟道起动型泥石流形成发生的泥石流预警方法及其应用，属于泥石流防治工程、水利工程领域。

背景技术

沟道是一种坡度陡、遭受间歇性洪水冲刷的集水道。坡面径流产生后，顺坡方向随着降雨径流汇集量的不断加大，形成单宽流量与流速都很大的山洪。沟道侵蚀是指由坡面径流集中冲蚀土壤和母岩并切入地面形成较大沟壑的这种侵蚀形态。沟道内松散物质固体较丰富，当松散固体物质受气候、环境、水文影响产生被掀动或遭受揭底，则导致泥石流启动，此类泥石流称为沟道侵蚀型泥石流。沟道侵蚀型泥石流的特点在于沟道松散物质启动形成泥石流是依靠径流提供推移力进而发生和维持运动，各粒径固体颗粒启动概率远较泥河流泥沙启动概率为大，其启动时候沟道遭受水流强烈侵蚀，沟道松散物质是泥石流固体物质主要来源。

目前国内外对泥石流的预测预报主要是建立在多年的观测积累基础上，给出经验的临界降雨值，如云南蒋家沟的泥石流预测预报就是建立在30年的长期观测基础上。具体对于沟道泥石流而言，泥石流起动的临界降雨量主要是基于历史观测资料的统计、归纳、总结的方法获得。但对于低频率泥石流，往往没有任何的观测资料积累，因此也就无法在获得观测数据的基础上，得出临界降雨值的经验方法，从而预测泥石流的发生。而这类低频率泥石流的发生往往造成重大损失与人员伤亡。减轻、防止这类低频率泥石流灾害需要深入地了解泥石流的发生规律，并预测泥石流的发生。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种泥石流预警方法，该方法的核心是以泥石流的形成机理为基础，根据泥石流流域地形、地质、水文因子测算既定泥石流沟道的泥石流发生临界降雨量阈值的方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种泥石流起动预警方法，其特征在于：

首先，调查确定泥石流沟道内的泥石流形成区范围，以所述泥石流形成区为预警监测区域，调查测量确定监测区域的泥石流形成区沟床纵比降J、形成区流域面积A₀、泥石流形成区沟道长L、构造断裂带、地震烈度、物理风化、化学风化、岩石特征，查阅水文手册确定监测区域的泥石流沟道年平均降雨量R₀、泥石流沟道10min降雨变差系数C_v，布置传感器实时测量前期降雨量B、1h降雨量I；

其次，以所述预警监测区域泥石流起动临界值Cr为监测值，根据监测值大小划分泥石流沟道的泥石流预警级别，当Cr＜0.35，发出绿色安全信号，当0.35≤Cr＜0.47，发出泥石流橙色预警信号，当Cr≥0.47，发出泥石流红色预警信号，所述临界值Cr依式1确定；

$Cr=\frac{R*{\left({\mathrm{FJA}}^{0.2}\right)}^{0.2}}{R_0{C}_v{(C_1\·C_2\·C_3\·C_4\·F_0)}^{0.5}}$ 式1

式中，Cr——预警监测区域泥石流起动临界值，

J——泥石流形成区沟床纵比降，测量确定，

F——泥石流形成区形状系数，依式2确定，

A——泥石流形成区相对面积，依式3确定，

R*——等效降雨量，mm，依式4确定，

R₀——泥石流沟道年平均降雨量，mm，查询当地水文手册，

C_v——泥石流沟道10min降雨变差系数，查询当地水文手册，

C₁——泥石流形成区构造断裂带因子，根据表1取值，

C₂——泥石流形成区地震烈度因子，根据表1取值，

C₃——泥石流形成区物理风化因子，根据表1取值，

C₄——泥石流形成区化学风化因子，根据表2取值，

F₀——泥石流形成区岩石坚固系数，根据表3取值；

表1C₁、C₂、C₃赋值表

表2C₄赋值表

碳酸根离子CO₃ ^2-含量指泥石流形成区的碳酸盐岩中的CO₃ ^2-含量

表3F₀赋值表

#——C₃＝1

*——C₁＝1，C₂＝1，C₃＝1，C₄＝1

$F=\frac{A_0}{L^2}$ 式2

式中，A₀——泥石流形成区流域面积，km²，测量确定，

L——泥石流形成区沟道长，km，测量确定；

$A=\frac{A_0}{a}$ 式3

式中，A₀——泥石流形成区流域面积，km²，测量确定，

a——单位面积，取值1km²；

R*＝(B+12.5I)式4

式中，B——前期降雨量，mm，实时测量

I——1h降雨量，mm，实时测量。

上述泥石流起动预警的基本原理在于：泥石流的形成由泥石流形成区的地形条件、地质条件和降水条件决定，三个条件缺一不可，共同作用下形成泥石流。本预警原理是考虑了这三个条件的综合作用，并将三个条件的作用统一起来形成泥石流的临界条件。基于该原理，经大量的野外调查研究，分析确定对于既定泥石流沟道而言，在确定泥石流形成区范围基础上，预警监测区域泥石流起动临界值Cr与泥石流形成区地形因子(T)、地质因子(G)、水文因子(R)三者间的函数关系如式5表达：

$Cr=\frac{{\mathrm{RT}}^{0.2}}{G^{0.5}}$ 式5

式5中，泥石流形成区地形因子T依式6确定，泥石流形成区地质因子G依式7确定，泥石流形成区水文因子R依式8确定。具体地：

泥石流形成区地形因子T是指有利于泥石流形成的多个有关地形条件的因素的总和，在考虑泥石流形成区的形状系数、沟床纵比降、流域面积等与泥石流形成有关的因素下表征地形对泥石流形成的贡献大小，其确定方法如下：

T＝FJA^0.2式6

式中，J——泥石流形成区沟床纵比降，实地测量确定；

F——泥石流形成区形状系数，是指流域的形状，对形成泥石流的径流汇集有较大的影响，依式2确定，

A——泥石流形成区相对面积，是指无量纲的流域面积，对泥石流的径流汇集和物源的产生有较大的影响，依式3确定。

泥石流形成区地质因子G是指有利于泥石流形成的多个有关地质条件的因素的总和，在考虑泥石流形成区的岩性、构造断裂带、地震影响、物理风化和化学风化等与泥石流形成有关的因素下表征地质对泥石流形成的贡献大小，其确定方法如下：

G＝C₁·C₂·C₃·C₄·F₀式7

式中，C₁为构造断裂带因子，是指泥石流形成区域内的断裂带对泥石流物源的影响，C₂为地震烈度因子，是指泥石流形成区域内的地震对泥石流物源的影响，C₃为物理风化因子，是指泥石流形成区域内的物理风化作用对泥石流物源的影响，此三者均根据表1取值；C₄为化学风化因子，是指泥石流形成区域内的化学风化对泥石流物源的影响，以及对形成泥石流的水源的影响，根据表2取值；F₀为泥石流形成区流域坚固系数，是指泥石流形成区域内的岩石坚硬程度对泥石流物源的影响，根据表3取值。

表1赋值的理论依据在于：泥石流形成区的构造越发育，断裂带越多，流域内的岩石越破碎，泥石流物源越多，越有利于泥石流的形成；泥石流形成区的地震活动越多，流域内的岩石越破碎，泥石流物源越多，越有利于泥石流的形成；泥石流形成区的物理风化越强，流域内的岩石越破碎，泥石流物源越多，越有利于泥石流的形成；

表2赋值的理论依据在于：泥石流形成区的化学风化越强，流域内的岩石越破碎，泥石流物源越多，越有利于泥石流的形成；泥石流形成区的化学风化越强，流域内的岩石的裂隙越多，径流汇水越少，越不利于泥石流的形成；两者的结合抵消了一部分作用，综合的作用结果是：化学风化越强，越不利于泥石流的形成；

表3赋值的理论依据在于：泥石流形成区的岩石的岩性越坚固，越容易形成崩塌，形成的泥石流固体物源较少，且泥石流物源颗粒粗大不易搬运，不利于泥石流的形成；泥石流形成区的岩石的岩性越软弱，越容易形成滑坡，形成的泥石流固体物源越多，且泥石流物源颗粒细小易于搬运，有利于泥石流的形成。

泥石流形成区水文因子R是指有利于泥石流形成的多个有关水文条件的因素的总和，在考虑前期降雨量、小时降雨量、年平均降雨量、10min降雨变差系数等与泥石流形成有关的因素下表征水文对泥石流形成的贡献大小，其确定方法如下：

$R=\frac{R*}{R_0{C}_V}$ 式8

式中，R₀是泥石流沟道年平均降雨量、C_v是泥石流沟道10min降雨变差系数，二者均查询当地水文手册确定；R*是等效降雨量，是指结合前期降雨量和小时降雨量的综合降雨指标，依式4确定。

将以上式5～式8合并得到式1，即依照泥石流沟道地形因子(T)、地质因子(G)、水文因子(R)三者度量的预警监测区域泥石流起动临界值Cr。在本发明方法中Cr值的确定充分考虑了既定泥石流沟道三大激发泥石流形成的因素，在没有大量前期监测数据的基础上也能确定该泥石流沟道的临界雨量。当泥石流沟道降雨时，通过实时获取降雨量数据中的前期降雨量B与1h降雨量I，采用上述方法实时或短周期循环计算Cr值作为监测指标，一般而言，Cr值的循环计算周期应≤10min。根据运算结果进行条件判别：

当Cr＜0.35，泥石流发生概率低，发出绿色安全信号，

当0.35≤Cr＜0.47，泥石流发生概率较高，发出橙色预警信号，

当Cr≥0.47，泥石流发生概率非常高，发出红色预警信号。

通过上述Cr值的二阈值0.35、0.47判断泥石流发生可能性的技术原理在于：通过野外调查大规模的群发泥石流事件，由暴发和没有暴发的泥石流流域的地形、地质和水文条件以及计算的判断值，确定当Cr＜0.35，几乎没有泥石流发生；0.35≤Cr＜0.47，有少量泥石流发生；Cr≥0.47，很多泥石流暴发。用该判断值在其他地区的泥石流事件中，也能很好地判断泥石流的发生与否。

为提高预警准确性，上述泥石流预警方法可加以优化，具体是：以所述预警监测区域泥石流起动临界值Cr与1h降雨量I值为监测值，根据监测值大小划分泥石流沟道的泥石流预警级别。计算Cr值时，分别依式9计算确定对应的1h降雨量最小值I_min：

I_min＝R*/60式9

I_min有2个固定值I_min0.35与I_min0.47，分别对应Cr的两个阈值0.35与0.47。

泥石流预警信号判断条件为：

当Cr＜0.35，发出绿色安全信号，

当0.35≤Cr＜0.47且I≥I_min0.35，发出橙色预警信号，

当Cr≥0.47且I≥I_min0.47，发出红色预警信号。

只有同时满足Cr超过阈值，且I≥I_min时，才能判定泥石流的发生可能性。优化后的预警方法可以避免在前期降雨量B很大而小时降雨量I很小的条件下发出橙色或红色预警信号。

经优化的泥石流起动预警方法在应用于既定泥石流沟道的泥石流发生预警时，监测指标是循环计算下不断变化的Cr值与I值，一般而言，Cr值、I值的循环计算周期应≤10min。

在与上述泥石流预警方法相同技术构思下可以对该技术方案加以调整，具体方法是：首先将式1改写为以各相关参数表达的等效降雨量R*关系式(式10)；其次对式10中Cr值分别赋值0.35与0.47，计算确定不同泥石流发生危险程度对应的等效降雨量R*值；最后通过获取的形成区的实时雨量数据监测等效降雨量R*值的变化，并依据不同的等效降雨量R*值发生不同的泥石流发生预测信号。

$R*=\frac{Cr\·R_0\·C_v\·G^{0.5}}{T^{0.2}}=\frac{Cr\·R_0\·C_v\·{(C_1\·C_2\·C_3\·C_4\·F_0)}^{0.5}}{{(F\·J\·A^{0.2})}^{0.2}}=Cr\·M$ 式10

调整后的泥石流起动预警方法在应用于既定泥石流沟道的泥石流发生预警时，监测指标是循环计算下不断变化的R*值。基于此，本发明提供另一种泥石流起动预警方法，其技术方案如下：

一种泥石流预警方法，其特征在于：

首先，调查确定泥石流沟道内的泥石流形成区范围，以所述泥石流形成区为预警监测区域，调查测量确定监测区域的泥石流形成区沟床纵比降J、形成区流域面积A₀、泥石流形成区沟道长L、构造断裂带、地震烈度、物理风化、化学风化、岩石特征，查阅水文手册确定监测区域的泥石流沟道年平均降雨量R₀、泥石流沟道10min降雨变差系数C_v，布置传感器实时测量前期降雨量B、1h降雨量I；

其次，以泥石流沟道内的泥石流形成区为预警监测区域，获取泥石流形成区实时降雨数据，以所述预警监测区域等效降雨量R*值为监测值，根据监测值大小划分泥石流沟道的泥石流预警级别，

当R*＜0.35M，发出绿色安全信号，当0.35M≤R*＜0.47M，发出橙色预警信号，当R*≥0.47M，发出红色预警信号；

所述等效降雨量R*值依式4确定：

R*＝(B+12.5I)式4

所述M值依式11确定；

$M=\frac{R_0\·C_v\·{(C_1\·C_2\·C_3\·C_4\·F_0)}^{0.5}}{{(F\·J\·A^{0.2})}^{0.2}}$ 式11。

为提高预测准确性，上述调整后的泥石流预警方法也可做进一步优化，具体是：计算出R*值后，进一步依式9计算确定1h降雨量最小值I_min0.35和I_min0.47，泥石流预警信号判断条件为：

当R*＜0.35M，发出绿色安全信号，

当0.35M≤R*＜0.47M且I≥I_min0.35，发出橙色预警信号，

当R*≥0.47M且I≥I_min0.47，发出红色预警信号；

所述I_min0.35与I_min0.47是R*＝0.35M与R*＝0.47M时对应的I_min，所述I_min值依9计算确定。

只有同时满足R*超过阈值，且I≥I_min时，才能判定泥石流的发生可能性。优化后的预警方法可以避免在前期降雨量B很大而小时降雨量I很小时，发出橙色或红色预警信号。

上述泥石流预警方法，一般而言，R*值、I值的循环计算周期应≤10min。

基于本发明提供的两种泥石流预警方法的技术原理，本发明方法应用于沟床起动类型沟谷泥石流形成预警。当应用于包含至少二条支沟的泥石流沟道的泥石流发生预警，可以最终选择一条最有利泥石流形成的支沟作为该泥石流沟道的泥石流发生预警区域，以该支沟的泥石流形成区为预警监测区域；也可以将不同支沟的形成区都作为泥石流发生预警监测区域，分别测算不同监测区域的监测值的泥石流发生阈值，并以阈值小者作为整个泥石流沟道的阈值。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：(1)对于泥石流起动的临界降雨量阈值的测算同时考虑了引发泥石流的地质、地形、水文三大因素的作用及其相互影响，因此测算结果更符合泥石流形成机理；(2)对于既定泥石流沟道而言，采用本发明方法测算泥石流起动的降雨量阈值不需要泥石流发生的大量历史观测数据，只需要确定泥石流流域的地形因子，地质因子与降雨观测数据，由于除科研设置的泥石流观测站以外，绝大部分泥石流沟道均无泥石流发生的长期观测数据，因此本发明对于泥石流预警具有更高的防灾适用性。

附图说明

图1是实施例一技术流程示意图。

图2是物理风化C₃等级图。

图3是实施例二技术流程示意图。

具体实施方式

下面结合优选实施例对本发明的技术方案作进一步的描述。

实施例一

图1是技术流程示意图。用本发明方法对三眼峪沟与罗家峪沟二泥石流沟道实施泥石流起动预警。

甘肃省舟曲县县城建立在三眼峪沟与罗家峪沟的堆积扇上。三眼峪沟有支沟大眼峪沟、小眼峪沟，大眼峪沟是其主沟，其流域参数比小眼峪沟的流域参数更有利于泥石流的形成，故用大眼峪沟的泥石流形成区作为三眼峪沟的预警监测区域。分别调查测绘、查询当地水文手册确定三眼峪沟、罗家峪沟泥石流形成区的如下基础参数数据：

三眼峪沟：J＝0.314，A₀＝8.68km²，L＝4.11km，R₀＝435.8mm，C_v＝0.73；罗家峪沟：J＝0.261，A₀＝10.17km²，L＝4.6km，R₀＝435.8mm，C_v＝0.73。

以上基础参数数据J、A₀、L分别代入式2、式3，计算确定：三眼峪沟：F＝0.513，A＝8.68；罗家峪沟：F＝0.48，A＝10.17。

经调查，三眼峪沟与罗家峪沟泥石流形成区均为石灰岩，形成区内有1条断裂带通过，当地地震烈度为VIII度，年平均气温为4.2℃，平均降雨量为435.8mm,石灰岩含量很高，对照表1、表2、表3和图2确定：三眼峪沟：F₀＝10，C₁＝0.96，C₂＝0.93，C₃＝0.96，C₄＝1.2；罗家峪沟参数与此相同。

当三眼峪沟、罗家峪沟发生较大降雨时，通过雨量计获取形成区实时雨量数据。反复将前期降雨量B、实时1h降雨量I代入式4计算等效降雨量R*，并将等效降雨量R*代入式9，得I_min0.35和I_min0.47，并将实时等效降雨量R*与以上各参数代入式1计算泥石流起动临界值Cr，并对比此时的I值和I_min值。

计算确定，在三眼峪沟：当R*＝472mm时，I_min0.35＝7.9mm，Cr＝0.35，此时若I≥7.9mm，应发出泥石流橙色预警信号。当R*＝633mm时，I_min0.47＝10.6mm，Cr＝0.47，此时若I≥10.6mm，应发出泥石流红色预警信号；在罗家峪沟：当R*＝494mm时，I_min0.35＝8.2mm，Cr＝0.35，此时若I≥8.2mm，应发出泥石流橙色预警信号。当R*＝663mm时，I_min0.47＝11.1mm，Cr＝0.47，此时若I≥11.1mm，应发出泥石流红色预警信号。

实施例二

图3是技术流程示意图。用本发明方法对四川白鹤滩电站矮子沟泥石流沟道实施泥石流起动预警。

经调查测绘、查询当地水文手册确定矮子沟泥石流形成区的如下基础参数数据：J＝0.29，A₀＝9.18km²，L＝4.28km，R₀＝769mm，C_v＝0.3。

以上基础参数数据J、A₀、L分别代入式2、式3，计算确定F＝0.501，A＝9.18。

经调查，矮子沟泥石流形成区为玄武岩、粉砂岩夹薄层泥岩，形成区内有2条断裂带通过，当地地震烈度为VIII度，年平均气温为9.1℃，平均降雨量为769mm，无碳酸盐岩，对照表1、表2、表3和图2确定：F₀＝10.6，C₁＝0.93，C₂＝0.93，C₃＝0.96，C₄＝1.0。

将以上参数代入式11，计算确定M＝922mm，进一步确定等效降雨量R*＝0.35M＝323mm、等效降雨量R*＝0.47M＝434mm，分别是矮子沟泥石流沟道泥石流起动的橙色预警阈值与红色预警阈值。再分别将等效降雨量R*＝0.35M＝323mm代入式9，得I_min0.35＝5.4mm，是矮子沟泥石流沟道泥石流起动的橙色预警阈值；将等效降雨量R*＝0.47M＝434mm代入式9，得I_min0.47＝7.2mm是矮子沟泥石流沟道泥石流起动的红色预警阈值。

2012年6月28日夜矮子沟突降大雨，当1小时降雨量I＝26.9mm，前期降雨量B＝145.3mm时，R*＝481.6mm大于红色预警阈值434mm，且I＞7.2mm，发生了泥石流。

Claims (7)

1.一种泥石流起动预警方法，其特征在于：

首先，调查确定泥石流沟道内的泥石流形成区范围，以所述泥石流形成区为预警监测区域，调查测量确定监测区域的泥石流形成区沟床纵比降J、形成区流域面积A₀、泥石流形成区沟道长L、构造断裂带、地震烈度、物理风化、化学风化、岩石特征，查阅水文手册确定监测区域的泥石流沟道年平均降雨量R₀、泥石流沟道10min降雨变差系数C_v，布置传感器实时测量前期降雨量B、1h降雨量I；

其次，以泥石流沟道内的泥石流形成区为预警监测区域，以所述预警监测区域泥石流起动临界值Cr为监测值，根据监测值大小划分泥石流沟道的泥石流预警级别；

泥石流预警级别判别条件是：当Cr＜0.35，发出绿色安全信号，当0.35≤Cr＜0.47，发出泥石流橙色预警信号，当Cr≥0.47，发出泥石流红色预警信号；

所述临界值Cr依式1确定：

式1

式中，Cr——预警监测区域泥石流起动临界值，

J——泥石流形成区沟床纵比降，测量确定，

F——泥石流形成区形状系数，依式2确定，

A——泥石流形成区相对面积，依式3确定，

R*——等效降雨量，mm，依式4确定，

R₀——泥石流沟道年平均降雨量，mm，查询当地水文手册确定，

C_v——泥石流沟道10min降雨变差系数，查询当地水文手册确定，

C₁——泥石流形成区构造断裂带因子，根据表1取值，

C₂——泥石流形成区地震烈度因子，根据表1取值，

C₃——泥石流形成区物理风化因子，根据表1取值，

C₄——泥石流形成区化学风化因子，根据表2取值，

F₀——泥石流形成区岩石坚固系数，根据表3取值；

表1C₁、C₂、C₃赋值表

表2C₄赋值表

碳酸根离子CO₃ ^2-含量指泥石流形成区的碳酸盐岩中的CO₃ ^2-含量

表3F₀赋值表

表3续表

#——C₃＝1

*——C₁＝1，C₂＝1，C₃＝1，C₄＝1

式2

式中，A₀——泥石流形成区流域面积，km²，测量确定，

L——泥石流形成区沟道长，km，测量确定；

式3

式中，A₀——泥石流形成区流域面积，km²，测量确定，

a——单位面积，取值1km²；

R*＝(B+12.5I)式4

式中，B——前期降雨量，mm，实时测量，

I——1h降雨量，mm，实时测量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：以所述预警监测区域泥石流起动临界值Cr与1h降雨量I值为监测值，根据监测值大小划分泥石流沟道的泥石流预警级别；

所述泥石流预警级别判别条件是：当Cr＜0.35，发出绿色安全信号，当0.35≤Cr＜0.47且I≥I_min0.35，发出橙色预警信号，当Cr≥0.47且I≥I_min0.47，发出红色预警信号；

所述I_min0.35与I_min0.47分别是Cr＝0.35与Cr＝0.47时对应的I_min值，I_min值依式9计算确定：

I_min＝R*/60式9。

3.一种泥石流预警方法，其特征在于：

首先，调查确定泥石流沟道内的泥石流形成区范围，以所述泥石流形成区为预警监测区域，调查测量确定监测区域的泥石流形成区沟床纵比降J、形成区流域面积A₀、泥石流形成区沟道长L、构造断裂带、地震烈度、物理风化、化学风化、岩石特征，查阅水文手册确定监测区域的泥石流沟道年平均降雨量R₀、泥石流沟道10min降雨变差系数C_v，布置传感器实时测量前期降雨量B、1h降雨量I；

其次，以泥石流沟道内的泥石流形成区为预警监测区域，获取泥石流形成区实时降雨数据，以所述预警监测区域等效降雨量R*值为监测值，根据监测值大小划分泥石流沟道的泥石流预警级别；

所述泥石流预警级别判别条件是：当R*＜0.35M，发出绿色安全信号，当0.35M≤R*＜0.47M，发出橙色预警信号，当R*≥0.47M，发出红色预警信号；

所述等效降雨量R*值依式4确定：

R*＝(B+12.5I)式4

式中，B——前期降雨量，mm，实时测量，

I——1h降雨量，mm，实时测量，

所述M值依式11确定，所述式11由式10推导得出；

根据式10有进而有

式11

式中，R₀——泥石流沟道年平均降雨量，mm，查询当地水文手册，

C_v——泥石流沟道10min降雨变差系数，查询当地水文手册，

C₁——泥石流形成区构造断裂带因子，根据表1取值，

C₂——泥石流形成区地震烈度因子，根据表1取值，

C₃——泥石流形成区物理风化因子，根据表1取值，

C₄——泥石流形成区化学风化因子，根据表2取值，

F₀——泥石流形成区岩石坚固系数，根据表3取值，

J——泥石流形成区沟床纵比降，测量确定，

F——泥石流形成区形状系数，依式2确定，

A——泥石流形成区相对面积，依式3确定；

表1C₁、C₂、C₃赋值表

表2C₄赋值表

碳酸根离子CO₃ ^2-含量指泥石流形成区的碳酸盐岩中的CO₃ ^2-含量

表3F₀赋值表

#——C₃＝1

*——C₁＝1，C₂＝1，C₃＝1，C₄＝1

式2

式中，A₀——泥石流形成区流域面积，km²，测量确定，

L——泥石流形成区沟道长，km，测量确定；

式3

式中，A₀——泥石流形成区流域面积，km²，测量确定，

a——单位面积，取值1km²。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：以所述预警监测区域等效降雨量R*值与1h降雨量I值为监测值，根据监测值大小划分泥石流沟道的泥石流预警信号级别；

所述泥石流预警信号级别判别条件是：当R*＜0.35M，发出绿色安全信号，当0.35M≤R*＜0.47M且I≥I_min0.35，发出橙色预警信号，当R*≥0.47M且I≥I_min0.47，发出红色预警信号；

所述I_min0.35与I_min0.47分别是R*＝0.35M与R*＝0.47M时对应的I_min值，所述I_min值依式9计算确定：

I_min＝R*/60式9。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的预警方法，其特征下在于：循环计算各监测值，循环计算周期≤10min。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的预警方法，其特征在于：当泥石流沟道包含至少二支沟时，将最有利泥石流形成的支沟的泥石流形成区作为预警监测区域；或者，将不同支沟的形成区都作为泥石流发生预警监测区域，分别测算不同监测区域监测值的泥石流发生阈值，并以阈值小者作为整个泥石流沟道的监测值阈值。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的预警方法的应用，其特征在于：应用于沟床起动类型沟谷泥石流形成预警。