CN112735098B - 一种震后冰湖溃决预警方法、装置及存储介质 - Google Patents

一种震后冰湖溃决预警方法、装置及存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN112735098B
CN112735098B CN202011624869.5A CN202011624869A CN112735098B CN 112735098 B CN112735098 B CN 112735098B CN 202011624869 A CN202011624869 A CN 202011624869A CN 112735098 B CN112735098 B CN 112735098B
Authority
CN
China
Prior art keywords
early warning
ice lake
flow
burst
watershed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011624869.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112735098A (zh
Inventor
刘美
陈宁生
肖淼元
韩征
刘恩龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Mountain Hazards and Environment IMHE of CAS
Original Assignee
Institute of Mountain Hazards and Environment IMHE of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Mountain Hazards and Environment IMHE of CAS filed Critical Institute of Mountain Hazards and Environment IMHE of CAS
Priority to CN202011624869.5A priority Critical patent/CN112735098B/zh
Publication of CN112735098A publication Critical patent/CN112735098A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112735098B publication Critical patent/CN112735098B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/02—Alarms for ensuring the safety of persons
    • G08B21/10—Alarms for ensuring the safety of persons responsive to calamitous events, e.g. tornados or earthquakes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather

Abstract

本发明涉及山地灾害预防技术领域，具体涉及一种震后冰湖溃决预警方法、装置及存储介质。包括获取预警冰湖及其预警流域的基础数据；根据基础数据确定预警冰湖的容量和溃决流量，并根据基础数据判定预警冰湖溃决后在预警流域形成的是洪水还是泥石流；在判定为洪水或者泥石流时，根据基础数据以及预警冰湖的容量和溃决流量，计算预警冰湖溃决后在设定断面处的洪峰流量或者泥石流流量；在计算得到设定断面处的洪峰流量或泥石流流量达到设定阈值时，发出相应等级的预警信息。本发明可以充分考虑冰湖溃决演变为泥石流的可能性，并演算出冰湖溃决后推进下游的洪峰流量或者泥石流流量，以便进行相应的预警，提高预警适用性。

Description

一种震后冰湖溃决预警方法、装置及存储介质
技术领域
本发明涉及山地灾害预防技术领域，具体涉及一种震后冰湖溃决预警方法、装置及存储介质。
背景技术
冰湖是在冰川作用下洼地积水形成的自然湖泊，冰湖溃决造成的洪水/泥石流灾害是冰冻圈最具标志性的灾害之一。冰湖溃决洪水/泥石流具有突发性强、频率低、洪峰高、流量过程暴涨暴落、破坏力强、灾害波及范围广等特点。冰湖溃决洪水/泥石流往往造成下游严重的生命财产损失和基础设施破坏，是高原山脉最为严重的自然灾害之一。
冰湖溃决洪水是高度不稳定的水流，在向下游山谷运动过程中会由于地形、沟床条件的改变水流可能演化为高含沙洪水或泥石流，由于洪水冲刷河床未固结的沉积物、或侧向侵蚀沟岸或崩塌滑坡堆积物，大量松散固体物质的加入和堵塞放大作用导致洪峰流量和固体物质总量可增加数倍至十倍。另外，地震山区沿活动断裂带发育了大量软弱结构和碎石土体，地震不仅触发大量的崩塌滑坡为流域产生丰富松散物源，同时也使土体变得更松软更有利于侵蚀。因此，在地震影响区，震后冰湖溃决洪水更容易演变为泥石流，从而放大规模。然而，目前冰湖溃决的预警方法主要考虑气温、降雨和地形条件，目前关于冰湖溃决的预警方法主要考虑气温与降雨条件的影响；或结合冰湖后缘冰舌坡度a和冰川的坡向p，确定潜在冰湖溃决点前两年的平均正积温Ty2、多年平均正积温Ty，实时监测当日温度之前正积温T0及当日温度前7天平均温度T7，以所述预警监测区域冰湖溃决临界值Cr为检测值，根据监测值大小划分冰湖溃决的预警级别。这些方法没有考虑到地震对冰湖溃决灾害的影响，也没有考虑冰湖溃决洪水/泥石流演进到下游的规模，其预警指标的适用性差。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种震后冰湖溃决预警方法、装置及存储介质，其应用时，可以充分考虑冰湖溃决演变为泥石流的可能性，并演算出冰湖溃决后推进下游的洪峰流量或者泥石流流量，以便进行相应的预警，提高预警适用性。
第一方面，本发明提供一种震后冰湖溃决预警方法，包括：
获取预警冰湖及其预警流域的基础数据；
根据基础数据确定预警冰湖的容量和溃决流量，并根据基础数据判定预警冰湖溃决后在预警流域形成的是洪水还是泥石流；
在判定预警冰湖在预警流域溃决后形成的是洪水时，根据基础数据以及预警冰湖的容量和溃决流量，计算预警冰湖溃决后在预警流域内设定断面处的洪峰流量；在判定预警冰湖在预警流域溃决后形成的是泥石流时，根据基础数据以及预警冰湖的容量和溃决流量，计算预警冰湖溃决后在预警流域内设定断面处的泥石流流量；
在计算得到设定断面处的洪峰流量或泥石流流量达到设定阈值时，发出相应等级的预警信息。
基于上述发明内容，通过收集预警冰湖和其预警流域的基础数据，便于判定预警冰湖溃决后在预警流域形成的是洪水还是泥石流，以充分考虑到地震等造成的地质因素可能带来的泥石流影响，同时计算确定出预警冰湖的容量和溃决流量，进而演算出预警冰湖溃决后推进到预警流域内设定断面处的洪峰流量或者泥石流流量，以便根据洪水或者泥石流演进到下游的规模进行相应的预警，有效提高预警适用性。
在一个可能的设计中，所述基础数据包括预警冰湖的冰湖面积，所述根据基础数据确定预警冰湖的容量和溃决流量，包括：
根据预警冰湖的冰湖面积计算预警冰湖的容量，计算公式为：
Figure BDA0002879062930000031
其中，Agl为预警冰湖的冰湖面积，Vgl为预警冰湖的容量；
根据预警冰湖的容量计算预警冰湖的溃决流量，计算公式为：
Qp＝0.00077Vgl 1.017
其中，Qp为预警冰湖的溃决流量。
基于上述发明内容，通过获取预警冰湖的冰湖面积，即可进行预警冰湖容量和溃决流量的相应计算，以为后续的洪峰流量或者泥石流流量演进推算提供数据支撑。
在一个可能的设计中，所述基础数据包括预警流域的沟道纵坡比降和松散物源丰富程度，根据基础数据判定预警冰湖溃决后在预警流域形成的是洪水还是泥石流的过程包括：若预警流域的沟道纵比降和松散物源丰富程度均大于设定阈值，则判定预警冰湖在预警流域溃决后形成的是泥石流，否则判定预警冰湖在预警流域溃决后形成的是洪水。
基于上述发明内容，通过获取预警流域的沟道纵坡比降和松散物源丰富程度信息来与相应设定阈值比较，可以有效判定预警冰湖溃决后在预警流域形成的是洪水还是泥石流。
在一个可能的设计中，所述基础数据还包括预警流域内设定断面处与预警冰湖之间的距离以及预警冰湖溃决河道经验系数，所述根据基础数据以及预警冰湖的容量和溃决流量，计算预警冰湖溃决后在预警流域内设定断面处的洪峰流量，计算公式为：
Figure BDA0002879062930000033
其中，Qpl为预警流域内设定断面处的洪峰流量，L为预警流域内设定断面处与预警冰湖之间的距离，vk为预警冰湖溃决河道经验系数。
基于上述发明内容，利用预警流域内设定断面处与预警冰湖之间的距离以及预警冰湖溃决河道经验系数，可以快速演算获得预警冰湖溃决后在预警流域内设定断面处的洪峰流量。
在一个可能的设计中，所述基础数据还包括预警流域内的滑坡面积、松散物源量、流域面积、泥石流堵塞系数和沟道纵坡比降，所述根据基础数据以及预警冰湖的容量和溃决流量，计算预警冰湖溃决后在预警流域内设定断面处的泥石流流量，包括：
根据基础数据计算泥石流体积比浓度，计算公式为：
Figure BDA0002879062930000041
其中，V为松散物源量，A为流域面积，J为沟道纵坡比降；
根据泥石流体积比浓度和基础数据，计算预警冰湖溃决后在预警流域内设定断面处的泥石流流量，计算公式为：
Figure BDA0002879062930000042
其中，Qdf为设定断面处的泥石流流量，Du为泥石流的堵塞系数。
基于上述发明内容，可以在判定预警冰湖在预警流域溃决后会形成泥石流时，快速演算获得预警冰湖溃决后在预警流域内设定断面处的洪峰流量。
在一个可能的设计中，所述在计算得到设定断面处的洪峰流量或泥石流流量达到设定阈值时，发出相应预警信息，包括：
当计算得到的洪峰流量或泥石流流量小于第一阈值时，发出第一级预警；当计算得到的洪峰流量或泥石流流量在第一阈值与第二阈值范围内时，发出第二级预警；当计算得到的洪峰流量或泥石流流量大于第二阈值时，发出第三级预警。
基于上述发明内容，可以将演算得到的洪峰流量或泥石流流量与设定的相应阈值进行比较，进而根据比较结果发出相适配等级的预警信息。
第二方面，本发明提供一种震后冰湖溃决预警装置，所述装置包括：
获取单元，用于获取预警冰湖及其预警流域的基础数据；
判定单元，用于根据基础数据确定预警冰湖的容量和溃决流量，并根据基础数据判定预警冰湖溃决后在预警流域形成的是洪水还是泥石流；
计算单元，用于在判定单元判定预警冰湖在预警流域溃决后形成的是洪水时，根据基础数据以及预警冰湖的容量和溃决流量，计算预警冰湖溃决后在预警流域内设定断面处的洪峰流量；在判定单元判定预警冰湖在预警流域溃决后形成的是泥石流时，根据基础数据以及预警冰湖的容量和溃决流量，计算预警冰湖溃决后在预警流域内设定断面处的泥石流流量；
预警单元，用于在计算得到设定断面处的洪峰流量或泥石流流量达到设定阈值时，发出相应等级的预警信息。
在一个可能的设计中，所述基础数据包括预警冰湖的冰湖面积以及预警流域的沟道纵坡比降和松散物源丰富程度，所述判定单元包括：
第一判定子单元，用于根据预警冰湖的冰湖面积计算确定预警冰湖的容量和溃决流量；
第二判定子单元，用于根据预警流域的沟道纵坡比降和松散物源丰富程度判定预警冰湖溃决后在预警流域形成的是洪水还是泥石流。
第三方面，本发明提供一种震后冰湖溃决预警装置，所述装置包括：
存储器，用于存储指令；
处理器，用于读取所述存储器中存储的指令，并根据指令执行上述第一方面中任意一种所述的方法。
第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行上述第一方面中任意一种所述的方法。
第五方面，本发明提供一种包含指令的计算机程序产品，当所述指令在计算机上运行时，使所述计算机执行上述第一方面中任意一种所述的方法。
本发明的有益效果为：
本发明通过收集预警冰湖和其预警流域的相应基础数据，便于判定预警冰湖溃决后在预警流域形成的是洪水还是泥石流，以充分考虑到地震等造成的地质因素可能带来的泥石流影响，同时计算确定出预警冰湖的容量和溃决流量，进而演算出预警冰湖溃决后推进到预警流域内设定断面处的洪峰流量或者泥石流流量，以便根据洪水或者泥石流演进到下游的规模进行相应的预警，有效提高预警适用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的方法步骤示意图；
图2为方法的具体实施流程示意图；
图3为流域松散物源量和泥石流体积比浓度数据关系图；
图4为实施例1中预警流域松散物源量的组成示意图；
图5为本发明的第一种装置构成示意图；
图6为本发明的第二种装置构成示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本发明，并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。
应当理解，术语第一、第二等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。尽管本文可以使用术语第一、第二等等来描述各种单元，这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元，并且类似地可以将第二单元称作第一单元，同时不脱离本发明的示例实施例的范围。
应当理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
应当理解，在本发明的描述中，术语“上”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系，是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
应当理解，当将单元称作与另一个单元“连接”、“相连”或“耦合”时，它可以与另一个单元直相连接或耦合，或中间单元可以存在。相対地，当将单元称作与另一个单元“直接相连”或“直接耦合”时，不存在中间单元。应当以类似方式来解释用于描述单元之间的关系的其他单词(例如，“在……之间”对“直接在……之间”，“相邻”对“直接相邻”等等)。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并且不意在限制本发明的示例实施例。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式，除非上下文明确指示相反意思。还应当理解术语“包括”、“包括了”、“包含”、和/或“包含了”当在本文中使用时，指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性，并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。
还应当注意到在一些备选实施例中，所出现的功能/动作可能与附图出现的顺序不同。例如，取决于所涉及的功能/动作，实际上可以实质上并发地执行，或者有时可以以相反的顺序来执行连续示出的两个图。
在下面的描述中提供了特定的细节，以便于对示例实施例的完全理解。然而，本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。例如可以在框图中示出系统，以避免用不必要的细节来使得示例不清楚。在其他实施例中，可以不以非必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术，以避免使得示例实施例不清楚。
实施例1：
本实施例提供一种震后冰湖溃决预警方法，如图1至图2所示，包括以下步骤：
S101.获取预警冰湖及其预警流域的基础数据。
在获取基础数据前，先确定预警冰湖的位置及预警流域，然后可通过实地野外调查以及遥感解译获取区域地质图、地形图和地震前后的高分遥感影像来获得相应的基础数据，为后续的预警计算提供精确的数据支撑。
S102.根据基础数据确定预警冰湖的容量和溃决流量，并根据基础数据判定预警冰湖溃决后在预警流域形成的是洪水还是泥石流。
具体实施时，基础数据包括预警冰湖的冰湖面积，根据基础数据确定预警冰湖的容量和溃决流量的过程包括：
根据预警冰湖的冰湖面积计算预警冰湖的容量，计算公式为：
Figure BDA0002879062930000091
其中，Agl为预警冰湖的冰湖面积，Vgl为预警冰湖的容量；
根据预警冰湖的容量计算预警冰湖的溃决流量，即溃口峰值流量，计算公式为：
Qp＝0.00077Vgl 1.017
其中，Qp为预警冰湖的溃决流量。
基础数据还包括预警流域沟道特征及松散物源分布，具体来说包括沟道纵坡比降和松散物源丰富程度，在获得这些信息后即可进行冰湖溃决水流性质判断：若预警流域的沟道纵比降和松散物源丰富程度均大于设定阈值，则判定预警冰湖在预警流域溃决后形成的是泥石流，否则判定预警冰湖在预警流域溃决后形成的是洪水。根据已有的经验数据分析，当预警流域的沟道纵比降大于50‰，流域平均单位面积内松散物源量大于0.1m3/m2时(松散物源丰富程度可通过流域单位面积的松散物源量来表征)，即可判定预警冰湖在预警流域溃决后形成的是泥石流，如果未满足这两个条件，即则判定预警冰湖在预警流域溃决后形成的是洪水。
S103.在判定预警冰湖在预警流域溃决后形成的是洪水时，根据基础数据以及预警冰湖的容量和溃决流量，计算预警冰湖溃决后在预警流域内设定断面处的洪峰流量；在判定预警冰湖在预警流域溃决后形成的是泥石流时，根据基础数据以及预警冰湖的容量和溃决流量，计算预警冰湖溃决后在预警流域内设定断面处的泥石流流量。
所述基础数据还包括预警流域内设定断面处与预警冰湖之间的距离以及预警冰湖溃决河道经验系数，所述根据基础数据以及预警冰湖的容量和溃决流量，计算预警冰湖溃决后在预警流域内设定断面处的洪峰流量，计算公式为：
Figure BDA0002879062930000101
其中，Qpl为预警流域内设定断面处的洪峰流量，L为预警流域内设定断面处与预警冰湖之间的距离，vk为河道经验系数，对于平原上的河道，该系数可取3.13；对于山区河道，该系数可取7.15。
所述基础数据还包括预警流域内的滑坡面积、松散物源量、流域面积、泥石流堵塞系数和沟道纵坡比降。泥石流流量由洪峰流量和固体颗粒流量组成，因此计算断面处泥石流流量时，首先还是要计算出断面的洪峰流量。所述根据基础数据以及预警冰湖的容量和溃决流量，计算预警冰湖溃决后在预警流域内设定断面处的泥石流流量，包括：
首先根据滑坡体积和基础数据计算泥石流体积比浓度，泥石流体积比浓度公式可根据已有的如图3所示的流域松散物源量(可侵蚀松散物源量)和泥石流体积比浓度(体积含沙量)数据关系来建立相应的幂函数关系式，计算公式为：
Figure BDA0002879062930000111
其中，V为松散物源量，A为流域面积，J为沟道纵坡比降，松散物源包括崩塌滑坡堆积物、沟岸垮塌物、第四纪冰碛物、冲洪积物、泥石流堆积物等，其中崩塌滑坡堆积物量可根据预警流域内的滑坡体积获得，预警流域内的滑坡体积计算公式为：
Vs＝αAs γ
其中，Vs为滑坡体积，As为滑坡面积，α和γ是经验系数，分别为0.257和1.36；
然后根据泥石流体积比浓度和基础数据，使用配方法计算预警冰湖溃决后在预警流域内设定断面处的泥石流流量，计算公式为：
Figure BDA0002879062930000113
其中，Qdf为设定断面处的泥石流流量，Du为泥石流的堵塞系数。
S104.在计算得到设定断面处的洪峰流量或泥石流流量达到设定阈值时，发出相应等级的预警信息。
当计算得到的洪峰流量或泥石流流量小于第一阈值时，发出第一级预警；当计算得到的洪峰流量或泥石流流量在第一阈值与第二阈值范围内时，发出第二级预警；当计算得到的洪峰流量或泥石流流量大于第二阈值时，发出第三级预警。具体举例来说，当计算得到的洪峰流量或泥石流流量小于200m3/s时，发出蓝色预警；当计算得到的洪峰流量或泥石流流量为200～500m3/s时，发出橙色预警；当计算得到的洪峰流量或泥石流流量大于500m3/s时，发出红色预警。
为便于进行技术方案的理解，以位于高原的冰湖A和冰湖B及其相应预警流域为例，冰湖A和冰湖B均处于相应预警流域内。该流域面积50.5km2，出露地层为前震旦系康山桥组(AnZk)云母石英片岩、黑云母石英片麻岩以及第四系残坡积碎石土、冰碛物、冲洪积物。第四系残坡积碎石土(Q4 el)广泛分布于流域各山坡及坡脚地带，多为物理风化作用所形成，并有垮塌堆积物掺杂。第四系冲洪积物(Q4 al+pl)多发育于河流干流与支沟交汇处，第四系冲洪积物构成洪冲积扇或洪积裙，其扇裙末端多被河流破坏，第四系冲洪积物为大小悬殊，分选、磨圆度较差的砾石、岩块、砂泥混合而成的堆积物。流域沟谷两侧冰碛台地广泛分布，现代冰川区冰舌表面和前沿分别有表碛、侧碛和终碛堤分布。上述堆积物结构松散，颗粒大小混杂，从粘粒到数米乃至十几米的巨砾均有，渗透性强，稳定性差，在洪水作用下极易参与泥石流活动。
根据相关的地震前后遥感影像解译来看，流域松散物源包括崩塌滑坡堆积物、沟岸坍塌堆积物、沟道堆积物和冰碛物这四种，震后流域内崩塌滑坡增加了7处，沟岸坍塌增加8处。据此可在计算软件中计算并统计出相应的滑坡面积和滑坡体积，其他三类堆积物根据野外调查取各类物源的平均厚度进行计算，最终得到预警流域内共存在松散物源量为5.72×106m3，具体的调查结果如图4所示。根据遥感解译结果，流域内松散物源丰富，流域平均单位面积内松散物源量为1.1m3/m2，并利用相应的DEM(Digital Elevation Model，数字高程模型)数据计算沟道纵坡比降为182‰，因此冰湖溃决后会形成泥石流。
通过遥感解译，获得冰湖A的面积为0.34km2，计算得其库容为7×106m3；冰湖B的面积0.01km2，计算得其库容为1.2×104m3。预警流域内设定断面处距离冰湖A有7.2km，距离冰湖B有6.8km，地震产生的滑坡在沟道内形成严重堵塞，因此，溃决后的堵塞系数取值3.5，据泥石流体积比浓度计算公式计算出泥石流体积比浓度为0.44。根据预警冰湖的溃决流量计算公式以及泥石流流量计算公式可以估算出冰湖A溃决后在设定断面处的泥石流流量将达41629m3/s，冰湖B溃决后在设定断面处的泥石流流量将达517m3/s，均超过了500m3/s，需要发布红色预警。根据已发生的实际情况，冰湖A和冰湖B溃决后沿途侵蚀沟道内的滑坡松散物源形成泥石流，对下游的房屋建筑、基础设施、居民的生产生活都造成了巨大影响。
实施例2：
本实施例提供一种震后冰湖溃决预警装置，如图5所示，包括：
获取单元，用于获取预警冰湖及其预警流域的基础数据；
判定单元，用于根据基础数据确定预警冰湖的容量和溃决流量，并根据基础数据判定预警冰湖溃决后在预警流域形成的是洪水还是泥石流；
计算单元，用于在判定单元判定预警冰湖在预警流域溃决后形成的是洪水时，根据基础数据以及预警冰湖的容量和溃决流量，计算预警冰湖溃决后在预警流域内设定断面处的洪峰流量；在判定单元判定预警冰湖在预警流域溃决后形成的是泥石流时，根据基础数据以及预警冰湖的容量和溃决流量，计算预警冰湖溃决后在预警流域内设定断面处的泥石流流量；
预警单元，在计算得到设定断面处的洪峰流量或泥石流流量达到设定阈值时，发出相应等级的预警信息。
所述基础数据包括预警冰湖的冰湖面积以及预警流域的沟道纵坡比降和松散物源丰富程度，所述判定单元包括：
第一判定子单元，用于根据预警冰湖的冰湖面积计算确定预警冰湖的容量和溃决流量；
第二判定子单元，用于根据预警流域的沟道纵坡比降和松散物源丰富程度判定预警冰湖溃决后在预警流域形成的是洪水还是泥石流。
实施例3：
本实施例提供一种震后冰湖溃决预警装置，如图6所示，包括：
存储器，用于存储指令；
处理器，用于读取所述存储器中存储的指令，并根据指令执行实施例1中所述的震后冰湖溃决预警方法。
所述存储器可以但不限于包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、闪存(Flash Memory)、先进先出存储器(First InputFirst Output，FIFO)和/或先进后出存储器(First In Last Out，FILO)等；所述处理器可以但不限于包括单片机、ARM处理器等。
实施例4：
本实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行实施例1中所述的震后冰湖溃决预警方法。其中，所述计算机可读存储介质是指存储数据的载体，可以但不限于包括软盘、光盘、硬盘、闪存、优盘和/或记忆棒(Memory Stick)等，所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。
实施例5：
本实施例提供一种包含指令的计算机程序产品，当所述指令在计算机上运行时，使所述计算机执行实施例1中所述的震后冰湖溃决预警方法。其中，所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤，而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照实施例的方法、装置、存储介质和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (8)

1.一种震后冰湖溃决预警方法，其特征在于，包括：
获取预警冰湖及其预警流域的基础数据；
根据基础数据确定预警冰湖的容量和溃决流量，并根据基础数据判定预警冰湖溃决后在预警流域形成的是洪水还是泥石流；
在判定预警冰湖在预警流域溃决后形成的是洪水时，根据基础数据以及预警冰湖的容量和溃决流量，计算预警冰湖溃决后在预警流域内设定断面处的洪峰流量；在判定预警冰湖在预警流域溃决后形成的是泥石流时，根据基础数据以及预警冰湖的容量和溃决流量，计算预警冰湖溃决后在预警流域内设定断面处的泥石流流量；
在计算得到设定断面处的洪峰流量或泥石流流量达到设定阈值时，发出相应等级的预警信息；
其中，所述基础数据包括预警冰湖的冰湖面积，所述根据基础数据确定预警冰湖的容量和溃决流量，包括：
根据预警冰湖的冰湖面积计算预警冰湖的容量，计算公式为：
Figure FDA0003539057280000011
其中，Agl为预警冰湖的冰湖面积，Vgl为预警冰湖的容量；
根据预警冰湖的容量计算预警冰湖的溃决流量，计算公式为：
Qp＝0.00077Vgl 1.017
其中，Qp为预警冰湖的溃决流量；
所述基础数据包括预警流域的沟道纵坡比降和松散物源丰富程度，所述根据基础数据判定预警冰湖溃决后在预警流域形成的是洪水还是泥石流，包括：
若预警流域的沟道纵比降和松散物源丰富程度均大于设定阈值，则判定预警冰湖在预警流域溃决后形成的是泥石流，否则判定预警冰湖在预警流域溃决后形成的是洪水。
2.根据权利要求1所述的一种震后冰湖溃决预警方法，其特征在于，所述基础数据还包括预警流域内设定断面处与预警冰湖之间的距离以及预警冰湖溃决河道经验系数，所述根据基础数据以及预警冰湖的容量和溃决流量，计算预警冰湖溃决后在预警流域内设定断面处的洪峰流量，计算公式为：
Figure FDA0003539057280000021
其中，Qpl为预警流域内设定断面处的洪峰流量，L为预警流域内设定断面处与预警冰湖之间的距离，vk为预警冰湖溃决河道经验系数。
3.根据权利要求2所述的一种震后冰湖溃决预警方法，其特征在于，所述基础数据还包括预警流域内的松散物源量、流域面积、泥石流堵塞系数和沟道纵坡比降，所述根据基础数据以及预警冰湖的容量和溃决流量，计算预警冰湖溃决后在预警流域内设定断面处的泥石流流量，包括：
根据基础数据计算泥石流体积比浓度，计算公式为：
Figure FDA0003539057280000022
其中，V为松散物源量，A为流域面积，J为沟道纵坡比降；
根据泥石流体积比浓度和基础数据，计算预警冰湖溃决后在预警流域内设定断面处的泥石流流量，计算公式为：
Figure FDA0003539057280000023
其中，Qdf为设定断面处的泥石流流量，Du为泥石流的堵塞系数。
4.根据权利要求1所述的一种震后冰湖溃决预警方法，其特征在于，所述在计算得到设定断面处的洪峰流量或泥石流流量达到设定阈值时，发出相应预警信息，包括：
当计算得到的洪峰流量或泥石流流量小于第一阈值时，发出第一级预警；当计算得到的洪峰流量或泥石流流量在第一阈值与第二阈值范围内时，发出第二级预警；当计算得到的洪峰流量或泥石流流量大于第二阈值时，发出第三级预警。
5.一种震后冰湖溃决预警装置，其特征在于，所述装置包括：
获取单元，用于获取预警冰湖及其预警流域的基础数据；
判定单元，用于根据基础数据确定预警冰湖的容量和溃决流量，并根据基础数据判定预警冰湖溃决后在预警流域形成的是洪水还是泥石流；
计算单元，用于在判定单元判定预警冰湖在预警流域溃决后形成的是洪水时，根据基础数据以及预警冰湖的容量和溃决流量，计算预警冰湖溃决后在预警流域内设定断面处的洪峰流量；在判定单元判定预警冰湖在预警流域溃决后形成的是泥石流时，根据基础数据以及预警冰湖的容量和溃决流量，计算预警冰湖溃决后在预警流域内设定断面处的泥石流流量；
预警单元，用于在洪峰流量或泥石流流量的值达到设定阈值时，发出相应预警信息。
6.根据权利要求5所述的一种震后冰湖溃决预警装置，其特征在于，所述基础数据包括预警冰湖的冰湖面积以及预警流域的沟道纵坡比降和松散物源丰富程度，所述判定单元包括：
第一判定子单元，用于根据预警冰湖的冰湖面积计算确定预警冰湖的容量和溃决流量；
第二判定子单元，用于根据预警流域的沟道纵坡比降和松散物源丰富程度判定预警冰湖溃决后在预警流域形成的是洪水还是泥石流。
7.一种震后冰湖溃决预警装置，其特征在于，所述装置包括：
存储器，用于存储指令；
处理器，用于读取所述存储器中存储的指令，并根据指令执行权利要求1-4任意一项所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行权利要求1-4任意一项所述的方法。
CN202011624869.5A 2020-12-31 2020-12-31 一种震后冰湖溃决预警方法、装置及存储介质 Active CN112735098B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011624869.5A CN112735098B (zh) 2020-12-31 2020-12-31 一种震后冰湖溃决预警方法、装置及存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011624869.5A CN112735098B (zh) 2020-12-31 2020-12-31 一种震后冰湖溃决预警方法、装置及存储介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112735098A CN112735098A (zh) 2021-04-30
CN112735098B true CN112735098B (zh) 2022-08-09

Family

ID=75609689

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011624869.5A Active CN112735098B (zh) 2020-12-31 2020-12-31 一种震后冰湖溃决预警方法、装置及存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112735098B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114373283B (zh) * 2022-03-22 2022-06-21 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所 一种冰崩型冰碛湖溃决灾害预警方法
CN115083117B (zh) * 2022-06-14 2023-08-04 成都理工大学 一种用于后期冰水泥石流的预警方法及其应用
CN115083116B (zh) * 2022-06-14 2023-08-01 成都理工大学 一种冰川消融期初期冰水泥石流的预警方法
CN115063948B (zh) * 2022-06-14 2023-08-04 成都理工大学 一种积雪消融期冰水泥石流预警方法
CN115953705B (zh) * 2023-03-09 2023-05-16 昆明理工大学 一种冰川冰湖溃决型泥石流判识方法及系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003066141A (ja) * 2001-08-21 2003-03-05 Foundation Of River & Basin Integrated Communications Japan 河川情報解説表示システム
CN107357998A (zh) * 2017-07-19 2017-11-17 四川建筑职业技术学院 一种泥石流堆积区流量衰减值的计算方法
CN109166280A (zh) * 2018-09-29 2019-01-08 成都理工大学 一种强震区泥石流的早期识别方法及其应用
CN110147609A (zh) * 2019-05-20 2019-08-20 成都理工大学 一种基于流深的泥石流沟道物源侵蚀深度的计算方法
CN110241773A (zh) * 2018-03-07 2019-09-17 四川大学 一种适用于不同类型暴雨山洪致灾的沟床水位预警方法
CN110955952A (zh) * 2019-04-23 2020-04-03 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所 一种多尺度泥石流危险性评价方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5875669B1 (ja) * 2014-12-24 2016-03-02 エー・シー・エス株式会社 土砂災害予測システム
CN106250635B (zh) * 2016-08-02 2019-01-15 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所 一种冰湖溃决型泥石流的防治方法及其应用
CN206236251U (zh) * 2016-11-16 2017-06-09 云南银鹏科技有限公司 一种山洪、泥石流检测预警系统
CN108733948B (zh) * 2018-05-29 2021-11-19 成都理工大学 一种无冰芯的冰碛堤冰湖溃决的危险性判断方法及应用
CN112101737A (zh) * 2020-08-20 2020-12-18 四川大学 基于云模型的堰塞湖开发可行性评价方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003066141A (ja) * 2001-08-21 2003-03-05 Foundation Of River & Basin Integrated Communications Japan 河川情報解説表示システム
CN107357998A (zh) * 2017-07-19 2017-11-17 四川建筑职业技术学院 一种泥石流堆积区流量衰减值的计算方法
CN110241773A (zh) * 2018-03-07 2019-09-17 四川大学 一种适用于不同类型暴雨山洪致灾的沟床水位预警方法
CN109166280A (zh) * 2018-09-29 2019-01-08 成都理工大学 一种强震区泥石流的早期识别方法及其应用
CN110955952A (zh) * 2019-04-23 2020-04-03 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所 一种多尺度泥石流危险性评价方法
CN110147609A (zh) * 2019-05-20 2019-08-20 成都理工大学 一种基于流深的泥石流沟道物源侵蚀深度的计算方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112735098A (zh) 2021-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112735098B (zh) 一种震后冰湖溃决预警方法、装置及存储介质
Zhang et al. Impact of the 2008 Wenchuan earthquake in China on subsequent long-term debris flow activities in the epicentral area
East et al. Reprint of: Large-scale dam removal on the Elwha River, Washington, USA: River channel and floodplain geomorphic change
Garde et al. Mechanics of sediment transportation and alluvial stream problems
Dong et al. The formation and breach of a short-lived landslide dam at Hsiaolin village, Taiwan—part I: post-event reconstruction of dam geometry
Brown et al. Sediment transport and turbidity in the Eel River basin, California
Jarrett et al. Hydrology, geomorphology, and dam-break modeling of the july 15, 1982, Lawn lake Dam and Cascade Lake Dam failures, Larimer County, Colorado
Hubbard et al. Impact of a rock avalanche on a moraine‐dammed proglacial lake: Laguna Safuna Alta, Cordillera Blanca, Peru
CN108090670B (zh) 一种基于水流侵蚀能力的堰塞坝形成评估方法
Schmidt et al. Hydrologic conditions and terrestrial laser scanning of post-firedebris flows in the San Gabriel Mountains, CA, USA
Pareta et al. Hydromorphogeological study of Karawan watershed using GIS and remote sensing techniques
CN110610302B (zh) 一种基于固体物源子系统的泥石流危险性评估方法及装置
Thouret et al. Volcanic hazards at Mount Semeru, East Java (Indonesia), with emphasis on lahars
Liu et al. The 1988 glacial lake outburst flood in Guangxieco Lake, Tibet, China
Yuskar et al. Sedimen Deposit of Floodplain Formation Resulting From Lateral Accretion Surfaces on Tropical Area: Study Case at Kampar River, Indonesia
McSaveney et al. The 18 May 2005 debris flow disaster at Matata: Causes and mitigation suggestions
Huang et al. The long-term geologic hazards and consequent risk after the Wenchuan earthquake
CN109615195B (zh) 一种山区河流水文地貌分级评价方法
Wasson A debris flow at Reshūn, Pakistan Hindu Kush
Leaf Sediment yields from high mountain watersheds, central Colorado
Ackroyd et al. En masse debris transport in a mountain stream
Strom et al. Some earthquake-induced rockslides in the central Asia region
Reinfields et al. ‘Torrents of Terror’: the August 1998 storm and the magnitude, frequency and impact of major floods in the Illawarra region of New South Wales
Song et al. Insights into the long-term stability of landslide dams on the eastern margin of the Tibetan Plateau, China–A case study of the Diexi area
Guo et al. Research review and prospects of the 2000 giant Yigong long-runout landslide: Volume, formation mechanism and recurrence period, Tibetan plateau, China

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant