申请/专利权人：中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所;中国国家铁路集团有限公司;川藏铁路有限公司

申请日：2023-06-30

公开（公告）日：2024-03-12

公开（公告）号：CN116519264B

主分类号：G01M10/00

分类号：G01M10/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.12#授权;2023.08.18#实质审查的生效;2023.08.01#公开

摘要：本申请涉及泥石流灾害防治领域，具体公开了一种泥石流沟道断面综合糙率系数的动态测定方法及装置，本申请通过获取泥石流断面几何参数，采用非接触式泥石流流深测量仪获取泥石流流深时程曲线，采用粒子图像追踪技术获取泥石流断面的表面流速时程曲线，通过曼宁公式反算泥石流运动综合糙率系数的测算方法，该方法综合可以测量非恒定过程泥石流糙率系数的动态演化过程，确保泥石流断面糙率系数的精确度和可靠性。为泥石流勘查和防治工程设计提供依据，适应泥石流野外勘察和实际工程设计需要。

主权项：1.一种泥石流沟道断面综合糙率系数的动态测定方法，其特征在于，所述方法包括：通过野外调查获取泥石流沟床断面的几何参数，所述几何参数包括泥石流自由面宽度Bt，沟床底部宽度Bb，沟床左侧和右侧坡面与水平面的夹角θL和θR，泥石流沿流向方向的坡降S；获取泥石流流深时程曲线；将拟测量断面的泥石流上表面沿宽度方向进行等分，获取泥石流断面第i个网格内的泥石流瞬时表面流速，根据所述泥石流瞬时表面流速确定泥石流沟道断面的平均表面流速；基于所述泥石流沟床断面的几何参数以及所述泥石流流深时程曲线，确定泥石流测量断面水力半径；基于所述泥石流沟道断面的平均表面流速以及所述泥石流断面水力半径获取泥石流运动糙率系数的动态变化过程；泥石流流深时程曲线通过如下公式进行计算：ht＝zb-zt1其中，ht为泥石流流深过程，单位：m；为zb为非接触式泥深测量仪到泥石流沟道的垂直距离,单位：m；zt为非接触式泥深测量仪到泥石流自由面的垂直距离，单位：m；所述将拟测量断面的泥石流上表面沿宽度方向进行等分，获取泥石流断面第i个网格内的泥石流瞬时表面流速，具体包括：将拟测量断面的泥石流上表面沿宽度方向划分为N等分，采用粒子图像追踪技术获取泥石流断面第i个网格内的泥石流瞬时表面流速 其中uit为第i个网格内的泥石流瞬时流速，单位：ms；Δxit为沿流向方向泥石流自由面测量窗口第i个网格内的泥石流自由面粗颗粒在t时刻运动的距离，单位：m；Δt为流速测量的时间间隔，单位：s；根据所述泥石流瞬时表面流速，通过如下公式确定泥石流沟道断面的平均表面流速： 其中N为拟测量断面的泥石流上表面沿宽度方向划分为N等分；ut为泥石流沟道断面的平均表面流速，单位：ms；uit为第i个网格内的泥石流瞬时流速，单位：ms；基于所述泥石流沟床断面的几何参数以及所述泥石流流深时程曲线，通过如下公式确定泥石流断面水力半径： 其中，Rt为泥石流断面水力半径，单位m；Bt为泥石流自由面宽度，单位：m；Bb为沟床底部宽度，单位：m；θL和θR分别为沟床左侧和右侧坡面与水平面的夹角，单位：°；ht为泥石流流深过程，单位：m；基于所述泥石流沟道断面的平均表面流速以及所述泥石流断面水力半径，通过如下公式获取泥石流运动糙率系数的动态变化过程： 其中，nt—泥石流运动糙率系数；ut—泥石流断面上表面平均流速，单位ms；Rt—泥石流断面水力半径，单位m；S—泥石流沿流向方向的坡降，无量纲单位。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所;中国国家铁路集团有限公司;川藏铁路有限公司 泥石流沟道断面综合糙率系数的动态测定方法及装置

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