CN108797510B - 一种泥石流堵江的早期识别方法 - Google Patents

一种泥石流堵江的早期识别方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种泥石流堵江的早期识别方法。该方法首先获取入汇角、支沟下游平均坡度、主河坡度、主河宽度和主河水深等支沟与主河相关基础参数，然后代入相关公式计算得到支沟泥石流流出体积、主河水流侵蚀体积和泥石流最小堵江体积，最后将支沟泥石流流出体积与主河水流侵蚀体积之差、与泥石流最小堵江体积进行比较，实现泥石流堵江的早期识别。该方法基于支沟泥石流堆积体积及支沟泥石流最小堵江体积的比值关系得到泥石流体积无量纲指标评估方法，能够在泥石流发生前对支沟泥石流在不同降雨重现期距下能否堵江进行早期识别；通过支沟与主河相关的基础参数数据库的建立，可为早期识别大范围山区流域支沟泥石流堵江潜在区域提供科学依据。

Description

一种泥石流堵江的早期识别方法
技术领域
本发明涉及一种泥石流堵江的早期识别方法，特别是适用于大范围的山区流域，可对不同重现期距降雨条件下、支沟泥石流能否堵江形成堰塞坝进行早期识别评估。
背景技术
泥石流堵江是国内外常见的山地灾害，当山区流域受暴雨作用影响，支沟内的松散固体物质与水、气混合形成泥石流往下游运移，通过运移过程与主河交汇时，可能造成主河堵江形成堰塞湖。堰塞湖的形成往往带来上游的回水灾害，溃坝后形成的洪水或泥石流则会造成下游临近河道的洪涝灾害。为了针对泥石流堵江衍生的次生灾害进行相对应的防灾减灾对策，泥石流堵江的早期识别具有紧急迫切的必要性。
泥石流堵江的早期识别必须先厘清泥石流形成条件，目前国内外研究泥石流堵江形成条件的切入点多有不同，因此所探讨的影响因素也有不同，大致可分为地形特性、泥石流材料物理性质、泥石流体积、泥石流与主河水流动量比、泥石流与主河水流流量比等几项影响因素，基于这些影响因素下，通过统计方法、室内实验方法以及理论分析方法提出相关的泥石流堵江评估方法。但现有技术中的上述方法并未考虑到流域尺度的地形效应(上述方法均是泥石流发生后进行堵江与否的判别，或是通过室内实验结果进行堵江与否的判别，不一定适用扩展到其他区域)且忽略主河水流的侵蚀作用，因此对于泥石流堵江的早期识别存在一定误差。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种泥石流堵江的早期识别方法，该方法基于支沟泥石流以及主河水流的动力条件，分别获取支沟泥石流堆积体积VD(即支沟泥石流流出体积VDF与主河水流侵蚀体积VE之差)及支沟泥石流最小堵江体积
Figure BDA0001692440790000024
并且提出泥石流体积无量纲指标评估方法，能够在泥石流发生前对支沟泥石流在不同降雨重现期距下能否堵江形成堰塞坝进行早期识别；适用于大范围的山区流域，并且能考虑不同重现期距降雨条件下，进行支沟泥石流堵江早期识别的计算，以及识别支沟泥石流堵江的潜在区域，作为泥石流堵江防灾减灾对策的参考。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
本发明提出一种泥石流堵江的早期识别方法，其技术思想为：支沟泥石流要能冲进主河并且到达对岸的体积，必须要能大于阻塞主河最小体积才会堵江；相同泥石流流量条件下，随着泥石流流速、主河水流流速、主河水流宽度的不同，不一定能发生堵江；此外，被主河水流携带至下游的泥石流量体也需纳入评估，避免高估泥石流堵江体积。
本发明的相关推导过程如下：首先通过支沟泥石流堆积体积VD以及支沟泥石流最小堵江体积
Figure BDA0001692440790000025
之间的无量纲化关系，提出体积无量纲指标评估方法
Figure BDA0001692440790000021
定义
Figure BDA0001692440790000022
支沟泥石流能堵塞主河形成堰塞坝；定义
Figure BDA0001692440790000023
支沟泥石流不能堵塞主河形成堰塞坝。
支沟泥石流与主河交汇时，部份的体积会受主河水流侵蚀作用而被携带到下游，不参与支沟泥石流的堆积体积，因此定义支沟泥石流流出体积VDF为支沟泥石流堆积体积VD与主河水流侵蚀体积VE的和，即VDF＝VD+VE；则支沟泥石流堆积体积VD为：VD＝VDF-VE。
为了实现泥石流堵江的早期识别，需要考虑不同重现期距下的降雨条件在支沟能产生的流出体积，本发明假设支沟泥石流流出体积VDF为三角锥体，则支沟泥石流流出体积VDF为
Figure BDA0001692440790000031
公式一中：Ldf—支沟泥石流堆积长度，单位m；α—入汇角，单位°；Wdf—支沟泥石流堆积宽度，单位m；Zdf—支沟泥石流堆积最大厚度，单位m。
支沟泥石流堆积宽度Wdf与支沟泥石流堆积长度Ldf有所关联，支沟泥石流堆积长度Ldf又受到入汇角α的影响而有所变化，因此，通过修正匡尚富(1995)的公式
Figure BDA0001692440790000032
确定支沟泥石流堆积宽度Wdf为
Figure BDA0001692440790000033
公式二中：α—入汇角，单位°；θdf—支沟泥石流堆积坡度，单位°；θw—主河坡度，单位°；K—修正系数，通过匡尚富(1995)的泥石流堆积宽度公式确定
Figure BDA0001692440790000034
支沟泥石流堆积最大厚度Zdf通过修正蔡元芳(1999)的泥石流堆积厚度公式Zdf＝Ldftan(θdf-θd)确定
Zdf＝Ldfsinαtan(θdf-θd) 公式三
公式三中：α—入汇角，单位°；θdf—支沟泥石流堆积坡度，单位°；θd—支沟下游平均坡度，单位°。
将公式二、公式三代入公式一，得到支沟泥石流流出体积VDF的计算公式为
Figure BDA0001692440790000041
在主河水流侵蚀作用下能被携带到下游的体积，可以通过以下公式确定主河水流侵蚀体积VE：VE＝EwhwBwtdf；式中：Ew—主河水流侵蚀速度，单位m/s；Bw—主河宽度，单位m；tdf—支沟泥石流堆积时间，单位s；hw—主河水深，单位m。
支沟泥石流最小堵江体积
Figure BDA0001692440790000042
可通过相关规范或前人文献的计算获取，本发明采用匡尚富(1995)的公式确定泥石流最小堵江体积
Figure BDA0001692440790000043
Figure BDA0001692440790000044
公式五中：hw—主河水深，单位m；Bw—主河宽度，单位m；
Figure BDA0001692440790000045
—泥石流最小堆积宽度，单位m，通过公式
Figure BDA0001692440790000046
确定，将其代入公式五，得到泥石流最小堵江体积
Figure BDA0001692440790000047
的计算公式为：
Figure BDA0001692440790000048
公式六中：hw—主河水深，单位m；Bw—主河宽度，单位m；K—修正系数，通过匡尚富(1995)的泥石流堆积宽度公式确定
Figure BDA0001692440790000049
α—入汇角，单位°；θdf—支沟泥石流堆积坡度，单位°；θw—主河坡度，单位°。
具体而言，本发明的泥石流堵江的早期识别方法步骤如下：
(一)通过现场调查法、或遥感数据配合高精度DEM数据，确定入汇角α、单位°，支沟下游平均坡度θd、单位°，主河坡度θw、单位°，及主河宽度Bw、单位m；通过现场调查法、或不同重现期距下的流量计算法、或曼宁公式，确定主河水深hw、单位m。
(二)通过以下公式计算得到支沟泥石流流出体积VDF
Figure BDA0001692440790000051
式中，VDF—支沟泥石流流出体积，单位m3；
K—修正系数，根据匡尚富的泥石流堆积宽度公式确定；
Ldf—支沟泥石流堆积长度，单位m，根据Takahashi and Yoshida(1979)的泥石流运动距离公式确定；
θdf—支沟泥石流堆积坡度，单位°，根据蔡元芳(1999)公式确定；
α—入汇角，单位°，由步骤(一)确定；
θd—支沟下游平均坡度，单位°，由步骤(一)确定；
θw—主河坡度，单位°，由步骤(一)确定。
(三)通过以下公式计算得到主河水流侵蚀体积VE
VE＝EwhwBwtdf
式中，VE—主河水流侵蚀体积，单位m3；
Ew—主河水流侵蚀速度，单位m/s，根据Nakagawa and Tsujimoto(1975)公式确定；
hw—主河水深，单位m，由步骤(一)确定；
Bw—主河宽度，单位m，由步骤(一)确定；
tdf—支沟泥石流堆积时间，单位s，根据Takahashi and Yoshida(1979)公式确定。
(四)通过以下公式计算得到泥石流最小堵江体积
Figure BDA0001692440790000052
Figure BDA0001692440790000061
式中，
Figure BDA0001692440790000062
—泥石流最小堵江体积，单位m3；
K—修正系数，根据匡尚富的泥石流堆积宽度公式确定；
hw—主河水深，单位m，由步骤(一)确定；
Bw—主河宽度，单位m，由步骤(一)确定；
α—入汇角，单位°，由步骤(一)确定；
θdf—支沟泥石流堆积坡度，单位°，根据蔡元芳(1999)公式确定；
θw—主河坡度，单位°，由步骤(一)确定。
(五)将步骤(二)中得到的支沟泥石流流出体积VDF与步骤(三)中得到的主河水流侵蚀体积VE之差、与步骤(四)中得到的泥石流最小堵江体积
Figure BDA0001692440790000063
进行比较；如果
Figure BDA0001692440790000064
则判定支沟泥石流能堵塞主河形成堰塞坝；如果
Figure BDA0001692440790000065
则判定支沟泥石流不能堵塞主河形成堰塞坝。
上述步骤(二)中确定支沟泥石流堆积长度Ldf的Takahashi and Yoshida(1979)的泥石流运动距离公式为
Figure BDA0001692440790000066
支沟泥石流与主河交汇时，必须考虑泥石流在水中所受的作用力，因此，式中，U代表修正公式
Figure BDA0001692440790000067
Figure BDA0001692440790000068
G代表公式
Figure BDA0001692440790000069
其中：udf为支沟泥石流流速，单位m/s，通过现场调查法或公式法或流量测量计算确定；θu为支沟上游平均坡度，单位°，通过现场调查法或遥感数据配合高精度DEM数据确定；σ为土体密度，单位g/cm3，通过实测法或现场调查法或历史文献资料确定；ρ为水的密度，一般取值1g/cm3；Cdf为支沟泥石流体积浓度，通过实测法或现场调查法或公式法或历史文献资料确定；Ka为主动土压力系数，一般取值0.249(蔡元芳，1999)；g为重力加速度，一般取值9.8m/s2；hdf为支沟泥石流流深，单位m，通过现场调查法或公式法或流量测量计算确定；CD为阻力系数，一般取值0.003(De Blasio et al.,(2004))；x为进入水中的泥石流堆积距离，单位m，堆积距离大于主河宽度Bw时取值等于主河宽度Bw、堆积距离小于主河宽度Bw时采用试误法取值；φk为颗粒动摩擦角，一般取值31°(蔡元芳，1999)；θd为支沟下游平均坡度，单位°，通过现场调查法或遥感数据配合高精度DEM数据确定；hw为主河水深，单位m，通过现场调查法、或不同重现期距下的流量计算法、或曼宁公式确定。
上述步骤(二)和(四)中确定支沟泥石流堆积坡度θdf的蔡元芳(1999)公式为
Figure BDA0001692440790000071
式中：C*为支沟泥石流堆积浓度，通过实测法或现场调查法或历史文献资料确定；φdf为泥石流的内摩擦角，单位°，通过实测法或现场调查法或历史文献资料确定；qdf为支沟泥石流单宽流量，单位m2/s，通过现场调查法或公式法或流量测量计算确定；d50为支沟泥石流平均粒径，单位m，通过现场调查法或筛分法或图像粒径分析法确定；σ为土体密度，单位g/cm3，通过实测法或现场调查法或历史文献资料确定；ρ为水的密度，取值1g/cm3；g为重力加速度，一般取值9.8m/s2；Cdf为支沟泥石流体积浓度，通过实测法或现场调查法或公式法或历史文献资料确定。
上述步骤(二)和(四)中确定修正系数K的匡尚富的泥石流堆积宽度公式为
Figure BDA0001692440790000081
式中：θw为主河坡度，单位°，通过现场调查法或遥感数据配合高精度DEM数据；θdf为支沟泥石流堆积坡度，单位°，根据蔡元芳(1999)公式确定。
上述步骤(三)中确定主河水流侵蚀速度Ew的Nakagawa and Tsujimoto(1975)公式为
Figure BDA0001692440790000082
式中：Bw为主河宽度，单位m，通过现场调查法或遥感数据配合高精度DEM数据确定；θw为主河坡度，单位°，通过现场调查法或遥感数据配合高精度DEM数据确定；hw为主河水深，单位m，通过现场调查法或不同重现期距下的流量计算法或曼宁公式确定；σ为土体密度，单位g/cm3，通过实测法或现场调查法或历史文献资料确定；ρ为水的密度，取值1g/cm3；g为重力加速度，取值9.8m/s2；d50为支沟泥石流平均粒径，单位m，通过现场调查法或筛分法或图像粒径分析法确定。
上述步骤(三)中确定支沟泥石流堆积时间tdf的Takahashi and Yoshida(1979)公式为
Figure BDA0001692440790000083
式中，U代表修正公式
Figure BDA0001692440790000084
Figure BDA0001692440790000085
G代表公式
Figure BDA0001692440790000086
其中：udf为支沟泥石流流速，单位m/s，通过现场调查法或公式法或流量测量计算确定；θu为支沟上游平均坡度，单位°，通过现场调查法或遥感数据配合高精度DEM数据确定；σ为土体密度，单位g/cm3，通过实测法或现场调查法或历史文献资料确定；ρ为水的密度，一般取值1g/cm3；Cdf为支沟泥石流体积浓度，通过实测法或现场调查法或公式法或历史文献资料确定；Ka为主动土压力系数，一般取值0.249(蔡元芳，1999)；g为重力加速度，一般取值9.8m/s2；hdf为支沟泥石流流深，单位m，通过现场调查法或公式法或流量测量计算确定；CD为阻力系数，一般取值0.003(De Blasio et al.,(2004))；x为进入水中的泥石流堆积距离，单位m，堆积距离大于主河宽度Bw时取值等于主河宽度Bw、堆积距离小于主河宽度Bw时采用试误法取值；φk为颗粒动摩擦角，一般取值31°(蔡元芳，1999)；θd为支沟下游平均坡度，单位°，通过现场调查法或遥感数据配合高精度DEM数据确定；hw为主河水深，单位m，通过现场调查法、或不同重现期距下的流量计算法、或曼宁公式确定。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明基于支沟泥石流堆积体积VD(即支沟泥石流流出体积VDF与主河水流侵蚀体积VE之差)及支沟泥石流最小堵江体积
Figure BDA0001692440790000091
的比值关系得到泥石流体积无量纲指标评估方法，基于泥石流运动与堆积理论结合体积无量纲化，能够在泥石流发生前对支沟泥石流在不同降雨重现期距下能否堵江进行早期识别；通过支沟与主河相关的基础参数数据库的建立，可为早期识别大范围山区流域支沟泥石流堵江潜在区域提供科学依据。
具体实施方式
下面对本发明的优选实施例作进一步的描述。
实施例一
2013年7月4日，四川省石棉县后沟经历7月2日至7月4日连续降雨过程，在暴雨作用下暴发大规模泥石流，沟道内大量松散堆积物质在水流作用下达到饱和状态并形成泥石流。泥石流固体物源冲出沟口直接阻断G108国道，危及京昆高速公路，并且造成楠桠河的堵塞。
采用本发明的泥石流堵江的早期识别方法，对后沟泥石流堵江进行早期评估，步骤如下：
第一步，通过遥感数据配合高精度DEM数据，确定入汇角α为95°，支沟下游平均坡度θd为10°，主河坡度θw为2.18°，及主河宽度Bw为53m；通过现场调查法，确定主河水深hw为0.55m。
通过现场调查法，确定支沟泥石流流速udf为4.92m/s，支沟上游平均坡度θu为18°，土体密度σ为2.65g/cm3，支沟泥石流体积浓度Cdf为0.46，支沟泥石流流深hdf为5.25m，进入水中的泥石流堆积距离x等于主河宽度Bw为53m；颗粒动摩擦角φk取值31°，水的密度ρ取值1g/cm3，主动土压力系数Ka取值0.249，重力加速度g取值9.8m/s2，阻力系数CD取值0.003；将上述数据代入计算，得到
Figure BDA0001692440790000101
Figure BDA0001692440790000105
根据Takahashi and Yoshida的泥石流运动距离公式确定支沟泥石流堆积长度
Figure BDA0001692440790000102
通过现场调查法，确定支沟泥石流堆积浓度C*为0.6，泥石流的内摩擦角φdf为37°，支沟泥石流单宽流量qdf为14.75m2/s，支沟泥石流平均粒径d50为0.08m；将前述得到的数据代入蔡元芳公式
Figure BDA0001692440790000103
进行计算，得到支沟泥石流堆积坡度θdf为11.49°。
将前述得到的数据代入匡尚富的泥石流堆积宽度公式
Figure BDA0001692440790000104
进行计算，得到修正系数K为9.97。
将前述得到的数据代入Nakagawa and Tsujimoto公式
Figure BDA0001692440790000111
进行计算，得到主河水流侵蚀速度Ew为0.0016m/s。
将前述得到的数据代入Takahashi and Yoshida公式
Figure BDA0001692440790000112
进行计算，得到支沟泥石流堆积时间tdf为27.2s。
第二步，将第一步中得到的数据代入公式
Figure BDA0001692440790000113
计算得到支沟泥石流流出体积VDF为14301m3。
第三步，将第一步中得到的数据代入公式VE＝EwhwBwtdf，计算得到主河水流侵蚀体积VE为1.3m3。
第四步，将第一步中得到的数据代入公式
Figure BDA0001692440790000114
计算得到泥石流最小堵江体积
Figure BDA0001692440790000115
为1567m3。
第五步，将第二步中得到的支沟泥石流流出体积VDF与第三步中得到的主河水流侵蚀体积VE之差、与第四步中得到的泥石流最小堵江体积
Figure BDA0001692440790000116
进行比较；
Figure BDA0001692440790000117
则判定支沟后沟泥石流能堵塞主河楠桠河形成堰塞坝。事实证明，采用本发明方法的判定结果与现实吻合。
实施例二
旗山溪那玛夏堰塞湖位在中国台湾地区的高雄市那玛夏区，2009年8月5日～2009年8月10日期间，莫拉克台风在高雄市那玛夏区上游地区降下2000mm以上的雨量，最大时雨量高达94.5毫米，造成旗山溪支沟二溪上游发生多处崩塌，崩塌土石与水混合形成泥石流，泥石流往下游运移堆积于汇流处，阻断旗山溪形成那玛夏堰塞湖。
采用本发明的泥石流堵江的早期识别方法，对支沟二溪泥石流堵江进行早期评估，步骤如下：
第一步，通过遥感数据配合高精度DEM数据，确定入汇角α为90°，支沟下游平均坡度θd为0.6°，主河坡度θw为1.14°，及主河宽度Bw为40m；通过现场调查法，确定主河水深hw为5.9m。
通过现场调查法，确定支沟泥石流流速udf为35.7m/s，支沟上游平均坡度θu为17.8°，土体密度σ为2.65g/cm3，支沟泥石流体积浓度Cdf为0.45，支沟泥石流流深hdf为1.2m，进入水中的泥石流堆积距离x等于主河宽度Bw为40m；颗粒动摩擦角φk取值31°，水的密度ρ取值1g/cm3，主动土压力系数Ka取值0.249，重力加速度g取值9.8m/s2，阻力系数CD取值0.003；将上述数据代入计算，得到
Figure BDA0001692440790000121
Figure BDA0001692440790000122
根据Takahashi and Yoshida的泥石流运动距离公式确定支沟泥石流堆积长度
Figure BDA0001692440790000123
通过历史文献资料，确定支沟泥石流堆积浓度C*为0.67，泥石流的内摩擦角φdf为37°，支沟泥石流单宽流量qdf为43.1m2/s，支沟泥石流平均粒径d50为0.02m；将前述得到的数据代入蔡元芳公式
Figure BDA0001692440790000124
进行计算，得到支沟泥石流堆积坡度θdf为2.74°。
将前述得到的数据代入匡尚富的泥石流堆积宽度公式
Figure BDA0001692440790000131
进行计算，得到修正系数K为50.41。
将前述得到的数据代入Nakagawa and Tsujimoto公式
Figure BDA0001692440790000132
进行计算，得到主河水流侵蚀速度Ew为0.03m/s。
将前述得到的数据代入Takahashi and Yoshida公式
Figure BDA0001692440790000133
进行计算，得到支沟泥石流堆积时间tdf为26.1s。
第二步，将第一步中得到的数据代入公式
Figure BDA0001692440790000134
计算得到支沟泥石流流出体积VDF为2072061m3。
第三步，将第一步中得到的数据代入公式VE＝EwhwBwtdf，计算得到主河水流侵蚀体积VE为186m3。
第四步，将第一步中得到的数据代入公式
Figure BDA0001692440790000135
计算得到泥石流最小堵江体积
Figure BDA0001692440790000136
为11446m3。
第五步，将第二步中得到的支沟泥石流流出体积VDF与第三步中得到的主河水流侵蚀体积VE之差、与第四步中得到的泥石流最小堵江体积
Figure BDA0001692440790000137
进行比较；
Figure BDA0001692440790000138
则判定支沟二溪泥石流能堵塞主河旗山溪形成堰塞坝。事实证明，采用本发明方法的判定结果与现实吻合。

Claims (1)

1.一种泥石流堵江的早期识别方法，其特征在于：所述泥石流堵江的早期识别方法步骤如下：
(一)通过现场调查法、或遥感数据配合高精度DEM数据，确定入汇角α、单位°，支沟下游平均坡度θd、单位°，主河坡度θw、单位°，及主河宽度Bw、单位m；通过现场调查法、或不同重现期距下的流量计算法、或曼宁公式，确定主河水深hw、单位m；
(二)通过以下公式计算得到支沟泥石流流出体积VDF
Figure FDA0002269702540000011
式中，VDF—支沟泥石流流出体积，单位m3；
K—修正系数，根据匡尚富的泥石流堆积宽度公式确定；
Ldf—支沟泥石流堆积长度，单位m，根据Takahashi and Yoshida的泥石流运动距离公式确定；
θdf—支沟泥石流堆积坡度，单位°，根据蔡元芳公式确定；
α—入汇角，单位°，由步骤(一)确定；
θd—支沟下游平均坡度，单位°，由步骤(一)确定；
θw—主河坡度，单位°，由步骤(一)确定；
确定支沟泥石流堆积长度Ldf的Takahashi and Yoshida的泥石流运动距离公式为
Figure FDA0002269702540000012
式中，U代表修正公式
Figure FDA0002269702540000013
Figure FDA0002269702540000014
G代表公式
Figure FDA0002269702540000015
其中，udf为支沟泥石流流速、单位m/s、通过现场调查法或公式法或流量测量计算确定，θu为支沟上游平均坡度、单位°、通过现场调查法或遥感数据配合高精度DEM数据确定，σ为土体密度、单位g/cm3、通过实测法或现场调查法或历史文献资料确定，ρ为水的密度、取值1g/cm3，Cdf为支沟泥石流体积浓度、通过实测法或现场调查法或公式法或历史文献资料确定，Ka为主动土压力系数、取值0.249，g为重力加速度、取值9.8m/s2，hdf为支沟泥石流流深、单位m、通过现场调查法或公式法或流量测量计算确定，CD为阻力系数、取值0.003，x为进入水中的泥石流堆积距离、单位m、堆积距离大于主河宽度Bw时取值等于主河宽度Bw、堆积距离小于主河宽度Bw时采用试误法取值，φk为颗粒动摩擦角、取值31°，其他符号同前面一致；
确定支沟泥石流堆积坡度θdf的蔡元芳公式为
Figure FDA0002269702540000021
式中，C*为支沟泥石流堆积浓度、通过实测法或现场调查法或历史文献资料确定，φdf为泥石流的内摩擦角、单位°、通过实测法或现场调查法或历史文献资料确定，qdf为支沟泥石流单宽流量、单位m2/s、通过现场调查法或公式法或流量测量计算确定，d50为支沟泥石流平均粒径、单位m、通过现场调查法或筛分法或图像粒径分析法确定，其他符号同前面一致；
确定修正系数K的匡尚富的泥石流堆积宽度公式为
Figure FDA0002269702540000022
式中符号同前面一致；
(三)通过以下公式计算得到主河水流侵蚀体积VE
VE＝EwhwBwtdf
式中，VE—主河水流侵蚀体积，单位m3；
Ew—主河水流侵蚀速度，单位m/s，根据Nakagawa and Tsujimoto公式确定；
hw—主河水深，单位m，由步骤(一)确定；
Bw—主河宽度，单位m，由步骤(一)确定；
tdf—支沟泥石流堆积时间，单位s，根据Takahashi and Yoshida公式确定；
确定主河水流侵蚀速度Ew的Nakagawa and Tsujimoto公式为
Figure FDA0002269702540000031
式中符号同前面一致；
确定支沟泥石流堆积时间tdf的Takahashi and Yoshida公式为
Figure FDA0002269702540000032
式中符号同前面一致；
(四)通过以下公式计算得到泥石流最小堵江体积
Figure FDA0002269702540000033
Figure FDA0002269702540000034
式中，
Figure FDA0002269702540000035
—泥石流最小堵江体积，单位m3；
其他符号同前面一致；
(五)将步骤(二)中得到的支沟泥石流流出体积VDF与步骤(三)中得到的主河水流侵蚀体积VE之差、与步骤(四)中得到的泥石流最小堵江体积
Figure FDA0002269702540000036
进行比较；如果
Figure FDA0002269702540000037
则判定支沟泥石流能堵塞主河形成堰塞坝；如果
Figure FDA0002269702540000038
则判定支沟泥石流不能堵塞主河形成堰塞坝。
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