泥石流计算书1

1.泥石流水文参数计算

1.1 计算断面的确定

泥石流计算断面的选择主要为流域内典型断面。

1.2 计算公式和参数

主要计算公式及参数取自《***省水文手册》、《泥石流灾害防治工程设计规范》（DZ/T0239－2004）以及《泥石流灾害防治工程勘查规范》（DT/T0220－2006）。根据泥石流防治工程的需要，对泥石流流体重度、流速、流量、一次冲出量、一次固体冲出物质总量、泥石流整体冲压力、爬高、最大冲起高度、弯道超高等进行计算和校核。

1.3 主要参数校核

1.3.1 短历时暴雨公式

当t＜1小时 H tp=S p·t1-n1P n1p=a1+b1·lgp

当t=1-24小时 H tp=S p·t1-n2p n2p=a2+b2·lgp S p=H24p·24n2p-1 1.3.2 长历时暴雨公式

当T=1-7日 H Tp=H24p·T mp m p=a+b·lgp

式中：H tp——短历时t小时的设计暴雨量（mm）；

H Tp——长历时t日的设计暴雨量（mm）；

H24p——年最大24小时的设计暴雨量（mm）；

n1p、a1、b1——短历时（t＜小时）设计暴雨的公式指数及其参数；

n2p、a2、b2——短历时（t=1-24小时）设计暴雨公式指数及其参数；

m p、a、b——长历时（t=1-7日）设计暴雨的公式指数及其参数，据四川省水文手册附图2-9、2-10查得a=0.45, b=0.01；

p——设计频率（%）；

S p——设计暴雨雨力（mm/小时）；

计算结果见下表：

单位：mm 表1-1各种历时设计暴雨量

1.3.3 洪水

①洪峰流量计算

由于***泥石流无洪水实测资料，只能用间接法求得洪峰流量，根据暴雨资料，用推理公式计算最大流量，计算成果汇总见表1-1，

基本公式：

Q P=0.278 ψ· F·S/τn

产流参数采用公式：u=（1-n）n(n/(1-n))(S/h n)(1/(1-n))=3.6·F-0.19

汇流参数采用公式：m=0.318·θ0.204

式中： Q P ——最大流量（m3/s）；

ψ——洪峰径流系数，ψ=1-τn·μ/ S P；

τ——流域汇流时间（小时），τ=τ0·ψ-1/（4-n）；

τ0——当ψ=1的汇流时间，τ0= 【0.383/(m/θS P1/4)】4/（4-n）；m——汇流参数，m=0.055θ0.72；

S P——设计暴雨雨力（mm/小时），S P=H24P·24n2p-1；

n——暴雨公式指数；

F——集水面积（km2），取1.5km2；

θ——流域特征系数，θ= L/（J1/3F1/4）；

L——沟道长度（km），取1.5km；

J——平均坡降（‰），取193.0‰；

其余参数见上述。

表1-2各频率洪水峰值流量汇总表

②、洪水总量

基本公式W p=0.1α·H TP·F=0.1 h·F

式中：W p——频率为P的洪水总量（×104m3）

α、h——暴雨径流系数，查手册表5-7；

F——集雨面积（km2），取1.5km2；

经计算各频率洪水总量W p见表1-3。

设计洪水总量计算结果：W100=0.89×104m3，W50=0.93×104m3，W20=0.90×104m3。

表1-3各频率设计洪水总量表

1.3.4 泥石流流体重度

按照《泥石流灾害防治工程勘查规范》（DZ/T0220--2006）附录G进行易发程度评分，按表G.2查表确定棉簇沟泥石流的重度和泥沙修正系数，其结果如表1-4。

表1-4 泥石流重度及泥沙修正系数表

1.3.5 泥石流流量

用雨洪修正法计算泥石流流量

基本公式Q C =Q p （1+φ）D c

式中：Q p ——频率为P 的暴雨洪水设计流量（m 3/s ）； φ——泥石流修正系数，取0.475； D c ——泥石流堵塞系数，取1.2； 经计算各频率泥石流流量见表1-5。

表1-5 K282+300～K282+600段泥石流各频率流量Q C

1.3.6 泥石流流速计算

由以上分析，泥石流重度为1.516t/m³，为稀粥状，采用泥石流流速通用计算公式：

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32111c c c

H c I H n V +=ϕγ

式中c V —泥石流断面平均流速（m/s ）；

H γ—泥浆体容重（N/m 3）

c H —计算断面的平均水深（m ），取2.1； c I —泥位纵坡率，以沟道纵坡率代替； c n —泥石流沟床糙率，根据规范查表确定。

求得泥石流流速特征值见表1-6。

表1-6 泥石流流速

1.3.7 一次泥石流过流总量

一次泥石流过流总量按照《泥石流灾害防治工程勘查规范》（DT/T0220－2006）附录I 提供的计算公式进行计算： 基本公式: Q=K ·T ·Q C

式中：K=0.264；T 20；Q C =Q 20=18.96m 3/s ；T 50，Q C =Q 50=19.57m 3/s ； 计算结果为: 50年一遇的一次泥石流过程总量Q=0.93×104m 3, 20年一遇的一次泥石流过程总量Q=0.90×104m 3。 1.3.8 一次固体物质冲出量

一次泥石流固体冲出物按照《泥石流灾害防治工程勘查规范》（DT/T0220－2006）附录I 提供的计算公式进行计算：

)/()(w H w c H Q Q γγγγ--=

式中H Q —一次泥石流冲出固体物质总量（m 3）；

Q —一次泥石流过程总量（m 3

）

c γ—泥石流重度（t/m 3）； w γ—水的重度（t/m 3）；

H γ—泥石流固体物质的重度（t/m 3

）

。 γc =1.516t/m 3；γω=1.0t/m 3；γH =2.65t/m 3；Q 20=18.96×104m 3；Q 50=19.57×104m 3。

计算结果为：Q H20=0.41×104m 3，Q H50=0.42×104m 3。