CN101363730A - 山地灾害危险区调查与分类方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种山地灾害危险区调查与分类方法，包括对山地灾害流域泥沙平衡、山地灾害流域滑坡危险性、对山地灾害分类进行调查，并将山地灾害分为冲击力强的泥石流山地灾害、泥石流山地灾害、高含沙山洪山地灾害、一般山洪山地灾害4个类别。还包括对山地灾害危险区沟道及沟口的冲积圆锥进行危险区划分。调查方法简单、分类科学，能简单、准确地反应山地灾害危险区的分布，查明各类型山地灾害的数量与分布情况，为保护、改良与合理利用山区水土等自然资源提供依据，为居民点、桥、涵及道路、工矿、旅游风景区建设提供背景资料。

Description

山地灾害危险区调查与分类方法

技术领域

本发明涉及一种地质灾害危险区的调查方法，尤其涉及一种山地灾害危险区调查与分类方法。

背景技术

山地是显著起伏和具有坡度的三维地貌体，所特有的多样化地貌形态及其相应的环境、资源特征，给人类生存、生活与生产活动带来了深刻影响。山地资源可以充分利用，为人类造福，但是当环境生态平衡遭受破坏时就发生危害，其中水资源在山地的运动形式尤为显著，水多了就形成威力巨大的山洪灾害，水少了就极易出现旱情，导致旱灾。又如岩土在山地运动的结果，往往形成土体流失。山地灾害即是在山地发生的对人类及其生存环境所造成的灾害，如滑坡、崩塌、泥石流等等。

山地灾害与人们的生活息息相关，准确查明各类型山地灾害的数量与分布情况，可以为保护、改良与合理利用山区水土等自然资源提供依据，为居民点、桥、涵及道路、工矿、旅游风景区建设等提供背景资料。

现有技术中，对山地灾害危险区的调查方法复杂、分类不科学，不能简单、准确地反应山地灾害危险区的分布。

发明内容

本发明的目的是提供一种调查方法简单、分类科学，能简单、准确地反应山地灾害危险区的分布的山地灾害危险区调查与分类方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的山地灾害危险区调查与分类方法，包括对山地灾害危险区的以下项目中的一项或多项进行调查：

对山地灾害流域泥沙平衡调查、对山地灾害流域滑坡危险性的调查、对山地灾害分类调查；

所述山地灾害分类包括：冲击力强的泥石流山地灾害、泥石流山地灾害、高含沙山洪山地灾害、一般山洪山地灾害。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的山地灾害危险区调查与分类方法，由于对山地灾害流域泥沙平衡调查、对山地灾害流域滑坡危险性的调查及对山地灾害分类调查，并将山地灾害分类划分为：冲击力强的泥石流山地灾害、泥石流山地灾害、高含沙山洪山地灾害、一般山洪山地灾害。调查方法简单、分类科学，能简单、准确地反应山地灾害危险区的分布。

附图说明

图1为本发明中弯曲沟道的淹没范围示意图。

具体实施方式

本发明的山地灾害危险区调查与分类方法，其较佳的具体实施方式是，包括对山地灾害危险区的以下项目中的一项或多项进行调查：

对山地灾害流域泥沙平衡调查、对山地灾害流域滑坡危险性的调查、对山地灾害分类调查，根据当地的需要还可以对其它的项目进行调查。

对山地灾害分类包括以下4类：冲击力强的泥石流山地灾害、泥石流山地灾害、高含沙山洪山地灾害、一般山洪山地灾害。

具体在对山地灾害流域泥沙平衡调查时，包括对山地灾害流域中的坡面或沟道岩屑、泥沙的分布位置与数量进行调查，对坡面或沟道中的潜在产沙量及可能沉积量进行调查等。

在对山地灾害流域滑坡危险性进行调查时，可以按以下方法进行：

首先，对山地灾害流域中的坡面的以下指标中的一项或多项指标进行调查：土壤种类指标、坡面土壤厚度、坡面土壤颗粒级配、坡面含水状况、坡面距局部侵蚀基准面的高度、坡面坡度、坡面的地面状况、坡面已有滑坡蠕动的情况、当地一天内可能最大降水量等。根据需要，还可以对其它的指标进行调查。

然后，将所调查的各项指标的加权平均值作为山地灾害流域中的坡面的综合稳定性指数，并根据该指数对山地灾害流域滑坡危险性进行判定。其中，各项指标的权重可以根据当地的具体情况进行确定。

对山地灾害分类调查时，可以按照以下方法进行：

首先，对山地灾害流域中的坡面或沟道的以下指标中的一项或多项指标进行调查：泥石流和洪水灾害、一日可能最大降雨量、可能产砂量、由山地灾害木造成堵塞的可能性、土壤及岩石的透水性。根据需要，还可以对其它的指标进行调查。

然后，将所调查的各项指标的加权平均值作为所述山地灾害流域中的坡面或沟道的综合分类指数，并根据该指数对所述山地灾害分类进行判定。其中，各项指标的权重可以根据当地的具体情况进行确定。

还可以对山地灾害危险区的沟口的冲积圆锥进行危险区划分，具体包括：

首先，在冲积圆锥上选择一个或多个调查点，并对调查点周围的以下指标中的一项或多项指标进行调查：冲出的石块的最大体积、可辨认的单层淤积的最大厚度、表面坡度、优势植物情况、侵蚀状况、有径流阻挡物的情况；然后，将所调查的各项指标的加权平均值作为所述冲积圆锥的危险区综合指数，并根据该指数对所述冲积圆锥进行危险区划分。

还可以对山地灾害危险区的沟道进行危险区划分，具体包括：

首先，沿所述沟道取多个调查点，调查点的选择可以选择在需重点保护的区域，如企业、桥梁、旅游区等。并调查所述调查点处的沟道的最大洪峰流量和断面过流能力；然后，根据断面过流能力及不同历史时期的最大洪峰流量对所述沟道进行危险区划分。

其中，最大洪峰流量通过以下公式计算：

最大清水洪峰流量公式：Q＝2αN^aF^b，

式中：Q-清水洪峰流量；N-重现年限；F-防护对象处以上的流域面积；a、b-系数，不同类型区取值不同，可通过《水文手册》查出；α-系数，当流域面积<10km²时，α＝1.10，否则，α＝1.0；

最大浑水洪峰流量公式：Qc＝ηQ，式中，η-综合山地灾害指数，具体的取值如表1所示。

断面处的过流能力的计算方法为：

断面处的流速为：V＝(M/α)R^(2/3)J^(1/10)，

式中，

ro-洪水容重；rw-清水容重；rω-沙砾容重；R-水力半径＝过水断面/湿周；J-水力坡度，取沟底纵坡度；

M-河床外阻力系数，具体取值如表2所示。

断面处的过流能力为：Q＝A×V，式中，A-所述断面处的过水断面积。

对所述沟道进行危险区划分时，包括：

若所述调查点处的沟道的过流能力Q小于50年一遇的浑水洪峰流量，此处为红色区，即禁止建筑区；

若所述调查点处的沟道的过流能力Q大于50年一遇的浑水洪峰流量，且小于100年一遇的浑水洪峰流量，此处为黄色区，即限制或加固建筑区；

若调查点处的沟道的过流能力Q大于100年一遇的浑水洪峰流量，此处为白色区，即安全区。

在对沟道进行危险区划分时，如果沟道为弯曲沟道，则首先确定淹没范围，如图1所示，包括步骤：

首先，根据浑水洪峰流量试算出沟道防护对象处泓线最大流速V_max，

V² _max＝2V/[1+(r-w)/r]

式中，V-防护对象处过水断面平均流速；r-弯道中心曲率半径；w-断面宽度；

然后，计算外弧表面超高S，

S＝V_max×β×W/(g×r)

式中，V_max-弯道中泓线最大流速；g-重力加速度；r-弯道中心半径；w-断面宽度；β-系数，一般山洪β＝2、高含沙山洪β＝1.5、泥石流β＝1.0；

然后，根据S的值确定淹没范围，并根据淹没范围对所述沟道进行危险区划分，图1中斜线以下的部分即为淹没范围。

本发明以县或乡(镇)为单位，查明各类型山地灾害的数量与分布情况，为保护、改良与合理利用山区水土等自然资源提供依据；以保护调查对象为目的，进行山地灾害分类、绘制山洪、泥石流危险区图，为居民点、桥、涵及道路、工矿、旅游风景区建设提供背景资料。

主要的调查对象为：流域内或沟口内有居民点、工矿等企业、桥涵、道路、大片基本农田或经济林的沟道；或乡镇发展规划中有拟建居民点、工矿等企事业、旅游风景区、桥涵、道路、大片基本农田、经济林的沟道，或其它需重点防范的沟道等。

具体调查实施例：

首先进行以下准备工作：

1、按照乡、村有关人员提供的情况，确定应调查的山地灾害流域及危险区调查区域。

2、收集有关资料，如以下资料：

近期1：1万、1：2.5万的拟调查乡地形图；保护对象及附近区域的1：2500的地形图；拟调查县的1：50000的地形图等；

近期大比例尺(1：1万—1：2万)航片的技术资料，如航摄表、镶嵌图等；

近期行政区图、地质图、土壤图、林业资源现状图、土地利用图等；

地质、地貌、气象(以日、时计，历史记载以来最大降雨资料)、水文(水文手册)，及土壤、植被的有关资料等；

历史灾害记载及现有技术中的研究成果等。

3、调查仪器及用具的准备：

测绘仪器：望远镜、视距尺、花杆、罗盘仪、皮尺、测绳、钢卷尺、求积仪(或网点板)、绘图用具、坡度仪、计算工具等，以及记录薄、生长锥、像片夹、书写工具、报告纸、坐标纸等其它调查用品；

4、调查表格编制(共计11种调查表格)：

山地灾害类型调查表、泥沙平衡表、冲积圆锥调查表、山坡稳定性指数调查表、顺直沟道保护对象处过流能力调查表、弯曲沟道保护对象处过流能力调查表、危险区潜在危害对象调查表、全乡各条山地灾害及危险区情况统计表、全乡山地灾害类型和危险区调查统计表、全县各乡(镇)山地灾害类型和危险区情况统计表、全县(区)山地灾害类型及危险区统计表等，根据需要可以编制上述的11中表格中的一种或多种，还可以编制一些其它的表格。

具体调查包括以下步骤：

首先，在外业调查图(1：1万的拟调查乡地形图)上确定百米桩位置并编号，自沟口开始桩号为1，依次编号。并准备防护对象及附近区域的工作图(1:2500地形区)。

然后，分析研究调查山地灾害的有关图文资料，包括地质、土壤、植被、水文气象、土地利用等方面的资料。并访问当地居民及干部关于历史上发生的灾害情况。

之后、在向导带领下，顺沟而上，进行泥沙策源地的位置及数量调查，绘制泥沙平衡图，并进行滑坡危险性调查。

最后，绘制沟道泥沙停积区及沟口冲积园锥危险分区图。并按沟道山地灾害类型调查方法确定山地灾害类型。

具体的调查内容可以包括对山地灾害流域泥沙平衡调查、对山地灾害流域滑坡危险性的调查、对山地灾害分类的调查等一项或多项，根据当地情况还可以对其它的项目进行调查。最后，可以根据调查的结果绘制山地灾害危险区制图，下面分别进行描述：

对山地灾害流域泥沙平衡调查：

调查的目的是：查明流域中坡面及沟道岩屑及泥沙分布位置与数量，作为鉴定山地灾害类型及绘制危险图的依据。

具体的调查方法是：

首先，进行以下准备工作：收集、分析地质、土壤、植被、土地利用等有关资料；制作注明百米桩位置的万分之一工作图；必要仪器的准备等。

然后，进行野外调查：泥沙平衡调查自沟顶向下进行；将沟顶上部及两侧山坡，以及沟道主沟支沟中的潜在产沙量及可能沉积量调查结构填入泥沙平衡表，作为绘制泥沙平衡图的依据。

之后，进行内业计算与绘图：将外业调查表整理后，以山地灾害为单元绘制泥沙平衡图。

对调查成果的整理及验收：

以山地灾害为单元汇总以下表格及图件：

山地灾害泥沙平衡表及附图；山地灾害流域滑坡及附件；沟道泥沙、停积区或沟道冲积园锥危险性指数调查及附图。

以乡(镇)为单位绘制山地灾害危险图(注明滑坡、山洪及泥石流危险位置及等级)。

危险图及危险区图说明书(包括基本情况、山地灾害分类结果说明、滑坡调查结果说明、山洪泥石流危险说明等)。

对山地灾害流域滑坡危险性的调查：

调查的目的是：查明流域内滑坡位置与潜在产沙量作为绘制泥沙平衡图及山地灾害分类、绘制危险图的依据。

具体调查的方法是：

可以采用山坡综合稳定指数对山地灾害流域滑坡危险性进行评定，具体评定的方法可以根据山坡稳定指标进行评分，可以首先对以下一个或多个指标进行评分：

土壤种类指标评分：

a.残积土：为泥灰岩、千枚岩、页岩或结晶质片岩生成的洪积物(6分)

b.残积土：为片麻岩、花岗岩或石英岩的洪积物(5分)

c.残积土：为白云岩或石灰岩的洪积物(4分)

d.山麓碎石堆和岩崩物(中粒)(3分)

e.结合紧密的砾石(2分)

f.岩崩物(粗粒)(1分)

坡面土壤厚度(m)指标评分：

a.>10m(6分)

b.5～10m(5分)

c.3～5m(4分)

d.1～3m(3分)

e.0.6～1m(2分)

f.<0.5m(1分)

坡面土壤颗粒级配评分：

a.粉沙含量(<0.06mm)>40％(12分)

b.粉沙含量30％～40％(10分)

c.粉沙含量20％～30％(8分)

d.粉沙含量10％～20％(6分)

e.粉沙含量很小，以砂砾为主(4分)

f.粉沙含量很小，以石砾和大卵石为主(2分)

坡面含水状况评分：

a.坡面有稳定的水流出，可能产生集中的溢出水流(6分)

b.调查坡面上部有成片的湿润区(5分)

c.坡面有周期性的水流出，但不可能产生集中的溢出水流(3分)

d.坡面没有水流出(1分)

调查坡面离局部侵蚀基准面(沟底)的高度，并进行评分：

a.10～50m(6分)

b.50～100m(5分)

c.100～150m(4分)

d.150～200m(3分)

e.200～250m(2分)

f.>250m(1分)

调查坡面坡度，并进行评分：

a.40°～45°(12分)

b.35°～40°(10分)

c.30°～35°(8分)

d.25°～30°，45°～50°(6分)

e.20°～25°，>50°(4分)

f.<20°(2分)

调查坡面的地面状况，并进行评分：

a.纵剖面(坡面倾斜方向)有相当的切割(6分)

b.纵剖面切割轻微，横剖面相当的切割(5分)

c.横剖面稍有切割(4分)

d.横剖面有相当的切割(3分)

e.横剖面切割轻微(2分)

f.无任何切割的坡面(1分)

调查坡面已有滑坡蠕动的情况，并进行评分：

a.滑塌，深层碎屑物滑动，深度>2m，面积>500m2(6分)

b.滑塌，碎屑物深层滑动，深度>2m，面积<500m2，表层蠕变(5分)

c.滑塌，碎屑物滑动，深度<2m，面积<500m2(4分)

d.山剥皮，面积为100～200m2，表层蠕变(3分)

e.山剥皮，面积<100m2(2分)

f.无滑动体，无蠕变现象(1分)

调查当地1天内可能最大降水量，并进行评分：

a.>200mm             (12分)

b.150～200mm         (10分)

c.100～150mm         (8分)

d.50～100mm          (4分)

e.<50mm              (2分)

然后，根据以上各个指标的评分计算综合稳定性指数：综合稳定性指数＝各项指数得分总和/项目总数；当山坡的综合稳定性指数>4时，为山坡不稳定；当综合稳定性指数<4时，为山坡稳定。

可以对以上调查成果进行汇总，并将各项目的评分填入滑坡危险性调查表，并将计算结果注明在万分之一地形图上。

对山地灾害分类的调查：

调查的目的是查明山地灾害类型，为山区建设及防治山洪泥石流灾害、绘制危险区图提供依据。

具体调查的方法是：

本发明根据现有的研究成果，参照现有技术，将山地灾害分为4类：冲击力强的泥石流山地灾害；泥石流山地灾害；高含沙山洪山地灾害；一般山洪山地灾害。

根据以上的山地灾害分类，对影响山地灾害分类各个指标进行调查，具体有：

泥石流和洪水灾害：

a.调查山地灾害沟道内和沟口处房屋等建筑物有特别严重的破坏和屋内人员伤亡或无人居住的冲积园锥遭到严重破坏(有明显痕迹)。(4分)

b.调查山地灾害内只有财产损失，无严重破坏(如房屋建筑)。(3分)

c.调查山地灾害内新建筑物遭到严重破坏。(2分)

d.调查山地灾害内财产损失，无严重破坏。(1分)

一日可能最大降雨量：

a.>200mm/d，或雨强>2mm/min，持续1h以上。(4分)

b.150～200mm/d，或雨强在1.5～2.0mm/min，持续1h以上。(3分)

c.100～150mm/d，或雨强在1～1.5mm/min，持续1h以上。(2分)

d.<100mm/d，或雨强低于1mm/min，持续11h以上。(1分)

山地灾害内可能产沙量：

a.大量的沙砾从沟道出口一直延伸到沟道上部，沟道纵断面平均坡度>20％。或可能产沙量>100000m³.没有基岩裸露，横断面呈三角形，河段较窄。(4分)

b.沟道内有大量沙砾量沉积在接近山谷的上半部，沟底纵坡虽陡但沟道不太窄。或者可能产沙量为10000-100000m³。(3分)

c.沟道上半部有沙砾沉积，沟道中部沉积面积较大。或者可能产沙量为1000-10000m³。(2分)

d.沙砾主要沉积在沟口的冲积园锥处。或者可能产沙量为1000m³以下。(1分)

沟道中由山地灾害木造成堵塞的可能性：

a.因沟岸的冲淘、滑坡可能将一定量的大树置于沟道中，或沟道弯曲度K>2.0。(4分)

b.只有少量的大树有可能置于沟道中，或1.5<K<2.0。(3分)

c.只有根茎或短的山地灾害木有可能置于沟道中，或1.0<K<1.5。(2分)

d.只有胸径小于12cm的消暑有可能置于沟道中，或K—1.0。(1分)

上式中：K为沟道弯曲度(K＝L/D，L为沟道弧长、D为沟道弦长)。

山地灾害内土壤及岩石的透水性(根据水文地质参数，进行等级评分，应考虑各类面积的有效百分比)：

a.没有冲积层覆盖的大块基岩或泥灰质石板层，或地表层是细粒为主的粘壤一砂岩表面。(4分)

b.很少叠加的强风化基岩，岩层为倾斜陡峭的页岩、泥灰质或表层为长年堆积的粘性砂和粘土。(3分)

c.破裂岩石或砂、砾石，没有粘土，中度的透水性。(2分)

d.强烈破碎的岩石，有渗漏洞穴的岩石(卡斯特或者砾石、卵石)，没有细粒物质，具有很强的透水性。(1分)

然后，根据以上对影响山地灾害分类各个指标的调查，计算山地灾害分类综合指数：山地灾害分类综合指数＝各项目得分总和/项目数。

之后，根据山地灾害分类综合指数对山地灾害分类进行判定：

综合指数>2.7，为冲击力强的泥石流山地灾害；综合指数为2.4～2.7，为泥石流山地灾害；综合指数为1.9～2.4，为高含沙山洪山地灾害；综合指数<1.9，为一般山洪山地灾害

在上述的判定中，如果沟道中由山地灾害木造成堵塞的可能性评分为1分，虽然综合指数>2.7，仍然可以判定为山洪山地灾害。

可以对以上调查成果进行汇总，并将各项目的调查成果及评分填入山地灾害分类调查表中。

山地灾害危险区制图，包括对具有冲积圆锥的荒危险区制图和对没有冲积圆锥的山地灾害危险区制图：

对具有冲积圆锥的荒危险区制图的方法是：

根据地形图与实地的地形，地貌，洪痕位置，明显地物相对照，在冲积圆锥上选出若干点位，对每个点采用危险区划分指数进行危险性判别，然后采用等值线法划分出冲积圆锥上的“红色区”、“黄色区”、“白色区”。

首先，调查危险区划分的各个危险性指标的指数，具体对以下指标进行调查：

冲积圆锥上调查点周围冲出的石块最大体积：

a、石块体积≥1m³              (4分)

b、0.2m3≤石块体积<1.0m³      (3分)

c、0.01m3≤石块体积<0.2m³     (2分)

d、石块体积<0.01m³            (1分)

可辨认的单次淤积的最大厚度：

在调查点周围的冲积圆锥剖面上，可以通过腐殖质层或淤积结构的差别把各个不同的淤积层分开，并调查淤积层的厚度：

a、最大厚度≥1m              (4分)

b、0.5m≤最大厚度<1m         (3分)

c、0.1m≤最大厚度<0.5m       (2分)

d、最大厚度<0.1m             (1分)

调查点周围冲积圆锥的表面坡度：

a、坡度≥15％(8.5°)          (4分)

b、7％(4°)≤坡度<15％        (3分)

c、2％(1.1°)≤坡度<7％       (2分)

d、坡度<2％                   (1分)

调查点周围优势植物情况：

a、海拔800m以下，先锋植物乔木以核桃楸、灌木为荆条等植物为主，海拔800m以上，先锋植物乔木以核桃楸、桦木、山杨、灌木以蚂蚱腿子、胡枝子、绣线菊等植物为主。                                          (4分)

b、有不同龄级的乔木林出现。                  (3分)

c、草场在面积上占优势，农田由石墙石阶分开。   (2分)

d、农田在面积上占优势，农田里没有石阶石墙。   (1分)

调查点周围侵蚀状况：

a、处于有大漂石留下的沟槽中，或有大块石留下。 (4分)

b、处于砂砾在冲积圆锥扩散点上。               (3分)

c、处于冲积锥冲沟旁的台地上，只有下游出口受到堵塞，才能受到山洪泥石流的影响。                                           (2分)

d、不会受到山洪泥石流的冲击，下游出口不可堵塞。(1分)

调查点周围有径流阻挡物的情况：

a、冲击圆锥上有严重阻碍径流的建筑物，如小跨度的桥，直径小的涵洞，堤坝，其它阻水地形(狭窄段，沟道坡度小于3％，狂窄急弯段)。(4分)

b、以上的条件同a只是在山地灾害出口处或圆锥上有巨石和山地灾害木堵塞并有溃决的可能。                                       (3分)

c、没有阻止水流的建筑物，有平缓下切的沟道，在汇合口处可能会造成淹没。

                                             (2分)

d、下游有输导工程可通过设计洪水，山洪或泥石流能顺畅地流入下游河道。

                                             (1分)

然后，根据对以上各个危险性指标的调查计算危险区划分综合指数：调查点危险区划分综合指数＝各项目得分总和/项目数。

之后，根据调查点危险区划分综合指数对调查点危险区进行划分：

危险区划分综合指数>2.6，属红色区，“禁止建筑区”。

危险区划分综合指数为1.6-2.6属黄色区，“限制或加固建筑区”。

危险区划分综合指数<1.6属白色区，“安全区”。

在调查过程中，当冲积锥遭到部分破坏时，应根据沟道状况(堵塞、沉积)综合分析防护对象所属的危险区类型。

对没有冲积圆锥的山地灾害危险区制图时，首先可以对没有冲积圆锥的山地灾害危险区进行划分，可以根据以下方法进行划分：

首先，判断山地灾害类型；

然后，计算防护对象处的最大洪峰流量、防护对象处的断面过流能力等，具体计算的方法为：

最大清水洪峰流量公式是：Q＝2αN^aF^b；

式中：Q-清水洪峰流量(m³)；N-重现期(年)，确定红色区范围时，N＝50，确定黄色区范围时N＝100；F-防护对象处以上的流域面积(km²)；a、b-系数，不同类型区取值不同，可查《水文手册》；α-系数，流域面积<10km²时，α＝1.10，否则，α＝1.0。

最大浑水洪峰流量公式：Qc＝ηQ；

式中，η-综合山地灾害指数，决定于山地灾害类型和沟道弯曲度，具体的取值如表1所示：

    表1 综合山地灾害指数表，表中，沟道弯度K值计算公式为K＝L/D：

计算防护对象处的断面过流能力：

断面处的流速为：V＝(M/α)R^(2/3)J^(1/10)；

式中，山洪阻力系数

ro-洪水容重，一般山洪为1.1T/M³，高含沙山洪为1.3T/M³，泥石流为1.5-1.8T/M³；rw-水容重，1.0T/M³；rω-沙砾容重，2.85T/M³；R-水力半径＝过水断面/湿周；J-水力坡度，一般取沟底纵坡度；M-河床外阻力系数，具体取值如表2所示：

    表2 河床外阻力系数M值表

断面的过流能力为：Q＝A×V；

式中，A-防护对象处过水断面面积(m²)；V-防护对象处过水断面平均流速(m/s)。

之后，根据上述的计算，确定防护对象处的危险区及其范围：

对于顺直沟道：

若防护对象处过流能力Q小于50年一遇的浑水洪峰流量，此处为红色区；

若防护对象处过流能力Q大于50年一遇的浑水洪峰流量，而又小于100年一遇的浑水洪峰流量，此处为黄色区；

若防护对象处过流能力Q大于100年一遇的浑水洪峰流量，此处为白色区。

对于弯曲沟道：

首先要确定淹没范围，具体方法是：

首先，根据浑水洪峰流量试算出沟道防护对象处泓线最大流速V_max，

V² _max＝2V/[1+(r-w)/r]

式中，V-防护对象处过水断面平均流速(m/s)；r-弯道中心曲率半径(m)；w-断面宽度(m)。

然后，计算外弧表面超高S，

S＝V_max×β×W/(g×r)

式中，V_max-弯道中泓线最大流速(m/s)；g-重力加速度；r-弯道中心半径(m)；w-断面宽度(m)；β-系数，一般山洪β＝2、高含沙山洪β＝1.5、泥石流β＝1.0。

之后，根据S的值确定淹没范围，如图1所示，图中水平线为顺直沟道水面线，斜线以下为弯曲沟道的淹没区。

确定防护对象所处区域：

当保护对象位于50年一遇浑水洪峰流量淹没区内，该区属红色区；当保护对象位于50-100年一遇浑水洪峰流量淹没区内，该区为黄色区；否则，为白色区(安全区)。

本发明对山地灾害流域泥沙平衡、山地灾害流域滑坡危险性及山地灾害分类调查，并将山地灾害分类划分为：冲击力强的泥石流山地灾害、泥石流山地灾害、高含沙山洪山地灾害、一般山洪山地灾害。调查方法简单、分类科学，能简单、准确地反应山地灾害危险区的分布。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1、一种山地灾害危险区调查与分类方法，其特征在于，包括对山地灾害危险区的以下项目中的一项或多项进行调查：

对山地灾害流域泥沙平衡调查、对山地灾害流域滑坡危险性的调查、对山地灾害分类调查；

所述山地灾害分类包括：冲击力强的泥石流山地灾害、泥石流山地灾害、高含沙山洪山地灾害、一般山洪山地灾害。

2、根据权利要求1所述的山地灾害危险区调查与分类方法，其特征在于，所述对山地灾害流域泥沙平衡调查包括以下调查：

所述山地灾害流域中的坡面或沟道岩屑、泥沙的分布位置与数量，所述坡面或沟道中的潜在产沙量及可能沉积量。

3、根据权利要求1所述的山地灾害危险区调查与分类方法，其特征在于，所述对山地灾害流域滑坡危险性的调查包括：

首先，对所述山地灾害流域中的坡面的以下指标中的一项或多项指标进行调查：土壤种类指标、坡面土壤厚度、坡面土壤颗粒级配、坡面含水状况、坡面距局部侵蚀基准面的高度、坡面坡度、坡面的地面状况、坡面已有滑坡蠕动的情况、当地一天内可能最大降水量；

然后，将所调查的各项指标的加权平均值作为所述山地灾害流域中的坡面的综合稳定性指数，并根据该指数对所述山地灾害流域滑坡危险性进行判定。

4、根据权利要求1所述的山地灾害危险区调查与分类方法，其特征在于，所述对山地灾害分类调查包括：

首先，对所述山地灾害流域中的坡面或沟道的以下指标中的一项或多项指标进行调查：泥石流和洪水灾害、一日可能最大降雨量、可能产砂量、由山地灾害木造成堵塞的可能性、土壤及岩石的透水性；

然后，将所调查的各项指标的加权平均值作为所述山地灾害流域中的坡面或沟道的综合分类指数，并根据该指数对所述山地灾害分类进行判定。

5、根据权利要求1所述的山地灾害危险区调查与分类方法，其特征在于，还包括对所述山地灾害危险区的沟口的冲积圆锥进行危险区划分，具体包括：

首先，在所述冲积圆锥上选择一个或多个调查点，并对所述调查点周围的以下指标中的一项或多项指标进行调查：冲出的石块的最大体积、可辨认的单层淤积的最大厚度、表面坡度、优势植物情况、侵蚀状况、有径流阻挡物的情况；

然后，将所调查的各项指标的加权平均值作为所述冲积圆锥的危险区综合指数，并根据该指数对所述冲积圆锥进行危险区划分。

6、根据权利要求1所述的山地灾害危险区调查与分类方法，其特征在于，还包括对所述山地灾害危险区的沟道进行危险区划分，具体包括：

首先，沿所述沟道取多个调查点，并调查所述调查点处的沟道的最大洪峰流量和断面过流能力；

然后，根据所述断面过流能力及不同历史时期的最大洪峰流量对所述沟道进行危险区划分。

7、根据权利要求6所述的山地灾害危险区调查与分类方法，其特征在于，所述最大洪峰流量通过以下公式计算：

最大清水洪峰流量公式：Q＝2αN^aF^b，

式中：Q-清水洪峰流量；N-重现年限；F-防护对象处以上的流域面积；a、b-系数；α-系数，当流域面积<10km²时，α＝1.10，否则，α＝1.0；

最大浑水洪峰流量公式：Qc＝ηQ，式中，η-综合山地灾害指数，具体的取值如下表所示，表中，沟道弯度K＝L/D，式中L为所述沟道的弯曲弧长、D为L弧所对应的弦长：

8、根据权利要求7所述的山地灾害危险区调查与分类方法，其特征在于，所述断面处的过流能力的计算方法为：

所述断面处的流速为：V＝(M/α)R^(2/3)J^(1/10)，

式中，

，山洪阻力系数；

；ro-洪水容重；rw-清水容重；rω-沙砾容重；R-水力半径＝过水断面/湿周；J-水力坡度，取沟底纵坡度；

M-河床外阻力系数，具体取值如下表所示：

所述断面处的过流能力为：Q＝A×V，式中，A-所述断面处的过水断面积。

9、根据权利要求8所述的山地灾害危险区调查与分类方法，其特征在于，对所述沟道进行危险区划分时，包括：

若所述调查点处的沟道的过流能力Q小于50年一遇的浑水洪峰流量，此处为红色区；

若所述调查点处的沟道的过流能力Q大于50年一遇的浑水洪峰流量，且小于100年一遇的浑水洪峰流量，此处为黄色区；

若所述调查点处的沟道的过流能力Q大于100年一遇的浑水洪峰流量，此处为白色区；

所述红色区为禁止建筑区；所述黄色区为限制或加固建筑区；所述白色区为安全区。

10、根据权利要求9所述的山地灾害危险区调查与分类方法，其特征在于，对所述沟道进行危险区划分时，如果所述沟道为弯曲沟道，则首先确定淹没范围，包括步骤：

首先，根据浑水洪峰流量试算出沟道防护对象处泓线最大流速V_max，

${V^2}_{\max }=2V/[1+(r-w)/r]$

式中，V-防护对象处过水断面平均流速；r-弯道中心曲率半径；w-断面宽度；

然后，计算外弧表面超高S，

S＝V_max×β×W/(g×r)

式中，V_max-弯道中泓线最大流速；g-重力加速度；r-弯道中心半径；w-断面宽度；β-系数，一般山洪β＝2、高含沙山洪β＝1.5、泥石流β＝1.0；

然后，根据S的值确定淹没范围，并根据所述淹没范围对所述沟道进行危险区划分。