极端气候条件下滑坡固液两相混合体的数值模拟方法
申请人信息
- 申请人:河北工业大学
- 申请人地址:300401 天津市北辰区西平道5340号
- 发明人: 河北工业大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 极端气候条件下滑坡固液两相混合体的数值模拟方法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202311421905.1 |
| 申请日 | 2023/10/31 |
| 公告号 | CN117409876A |
| 公开日 | 2024/1/16 |
| IPC主分类号 | G16C20/10 |
| 权利人 | 河北工业大学 |
| 发明人 | 郭子正; 郭展旭; 黄达; 王豪杰; 周新勇 |
| 地址 | 天津市红桥区丁字沽光荣道8号河北工业大学东院330# |
摘要文本
河北工业大学取得“一种透气窗帘布”专利技术，本发明为极端气候条件下滑坡固液两相混合体的数值模拟方法，同时考虑了前期降雨和短时间极端降雨两种条件来计算地表径流量，对于滑坡固液两相混合体的计算与评估是一个有益的补充。所述方法包括：获得滑坡体的数字高程模型、土壤类型、地表植被类型、滑坡发生前1个月时间范围内的每日降雨量、每日温度值、每日蒸散量，以及诱发滑坡发生的极端降雨量值pe；计算滑坡发生的前期降雨入渗值qa，及计算前期降雨引起的地下水位ha；根据R＝CI3Tc2计算滑坡发生的前期降雨入渗值qa和诱发滑坡发生的极端降雨量值pe联合条件下的地表径流值R；将地表径流值R作为清水流量数据输入FLO‑2D软件，获得滑坡固液混合体的流动速度和堆积物的厚度分布，用于评估滑坡风险。
专利主权项内容
1.一种极端气候条件下滑坡固液两相混合体的数值模拟方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1：获得滑坡体的数字高程模型(DEM)、土壤类型(S)、地表植被类型(LULC)、滑坡发生前1个月时间范围内的每日降雨量(单位mm)、每日温度值(单位℃)、每日蒸散量(单位mm)，以及诱发滑坡发生的极端降雨量值(pe, 单位mm)；S2：将滑坡发生前1个月时间范围内的每日降雨量、每日温度值、每日蒸散量输入到Eas_Bal软件中计算滑坡发生的前期降雨入渗值qa，单位mm/d；同时计算前期降雨引起的地下水位用ha表示；根据公式(6)计算降雨强度I：其中，I为滑坡发生的前期降雨入渗值q，单位mm/d；Tc是集水时间，由公式(7)计算：da其中，L是分水岭到流域出口的最长距离，j是平均坡度角；S3：对于诱发滑坡发生的极端降雨量值pe所引起的地下水位he用公式(4)表示为：式中，CN为径流曲线数，它只与植被类型有关，植被类型不同，CN值不同；n为土壤的孔隙度；利用公式(2)计算径流系数C：其中，Ia为由CN计算得到的初始提取量，指的是降雨中除去产生的径流外所有的部分，用公式(5)表示，Ia＝ha+he-z (5)其中，z为土层厚度；S4：根据公式(8)计算滑坡发生的前期降雨入渗值qa和诱发滑坡发生的极端降雨量值pe联合条件下的地表径流值R，单位m/s：3R＝CIT (8)；3c2S5：将步骤S4中得到的地表径流值R作为清水流量数据输入FLO-2D软件，应用FLO-2D软件模拟历史滑坡事件进行固液混合体的参数反演，获得滑坡固液混合体的流动速度和堆积物的厚度分布情况，确定与真实情况相符的模型参数；S6：获得研究区内多年内的每日气象数据，每日气象数据包括大气实际降雨量、温度值、蒸散量，利用Eas_Bal软件求得每个月的前期降雨入渗值qa；将每月连续2天降雨量的最大值作为该月份的极端降雨量值pe；计算不同重现期下研究区的前期降雨有效入渗量qa和极端降雨量pe；S7：将步骤S6中得到的不同重现期的qa和pe值作为输入，连同研究区的数字高程模型(DEM)、土壤类型(S)、地表植被类型(LULC)，计算得到该重现期下的地表径流值；然后将该重现期下的地表径流值作为清水流量值，连同步骤S5与真实情况相符的模型参数，输入到FLO-2D软件中，进行未来降雨条件下的滑坡固液混合体的数值模拟，FLO-2D中得到的数值模拟结果包括滑坡流动速度、堆积物厚度，再根据滑坡流动速度、堆积物厚度评估滑坡风险。 详见官网：