[发明专利]基于山区小流域下垫面和水动力条件的浅层滑坡固体物源量估算方法

权利要求书

1.基于山区小流域下垫面和水动力条件的浅层滑坡固体物源量估算方法，其特征在于，包括以下步骤：

①获取基础数据

选定需要进行浅层滑坡固体物源估算的山区小流域作为目标区域，获取目标区域的水力特性参数、土力学参数、数字高程模型、土壤厚度信息以及降雨数据；

②划分斜坡单元

以目标区域的数字高程模型为基础，采用水文分析法将目标区域划分为斜坡单元，计算各斜坡单元的面积；

③计算斜坡单元的安全系数，筛选出危险斜坡单元

将目标区域的水力特性参数、土力学参数、数字高程模型、土壤厚度信息以及降雨数据输入TRIGRS软件，采用TRIGRS软件计算目标区域各斜坡单元中的各格栅单元的安全系数，将同一斜坡单元内的各格栅单元的安全系数的平均值作为斜坡单元的安全系数Fs，计算所有斜坡单元的安全系数Fs；

当某一斜坡单元的安全系数Fs1时，说明该斜坡单元处于危险状态，将处于危险状态的斜坡单元记作危险斜坡单元，从所有的斜坡单元中筛选出危险斜坡单元；

④计算浅层滑坡固体物源方量

根据各危险斜坡单元的面积，采用式(1)所示的滑坡面积与方量幂律公式计算各危险斜坡单元的浅层滑坡固体物源方量，然后计算目标区域内不同的山洪沟处的浅层滑坡固体物源方量，或者目标区域内总的浅层滑坡固体物源方量；

计算目标区域内不同的山洪沟处的浅层滑坡固体物源方量时，对处于目标山洪沟影响范围内的各危险斜坡单元的浅层滑坡固体物源方量求和，计算目标区域内总的浅层滑坡固体物源方量时，对目标区域内的所有危险斜坡单元的浅层滑坡固体物源方量求和，

V＝α·A^β (1)

式(1)中，V为危险斜坡单元的浅层滑坡固体物源方量，A为危险斜坡单元的面积，α和β为相关系数，α和β通过对目标区域的过往滑坡方量与滑坡面积关系进行拟合得到。

2.根据权利要求1所述基于山区小流域下垫面和水动力条件的浅层滑坡固体物源量估算方法，其特征在于，步骤①所述水力特性参数包括饱和土壤含水率、残余土壤含水率、水力传导系数以及水力扩散系数，所述土力学参数包括土壤密度、土壤内摩擦角以及粘聚力。

3.根据权利要求1所述基于山区小流域下垫面和水动力条件的浅层滑坡固体物源量估算方法，其特征在于，步骤①所述土壤厚度信息通过实地勘测或者通过经验函数计算得到。

4.根据权利要求3所述基于山区小流域下垫面和水动力条件的浅层滑坡固体物源量估算方法，其特征在于，通过式(2)所示的与坡度相关的经验函数计算土壤厚度信息，

式(2)中，D_lz是目标区域某一位置的土壤厚度，Z_min是目标区域土壤厚度的最小值，Z_max是目标区域土壤厚度的最大值，δ_min是目标区域坡度的最小值，δ_max是目标区域坡度的最大值，δ是目标区域某一位置的坡度，将目标区域的数字高程模型经过ArcGIS软件处理即得到坡度。

5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述基于山区小流域 下垫面和水动力条件的浅层滑坡固体物源量估算方法，其特征在于，步骤②中，采用水文分析法将目标区域划分为斜坡单元是指，利用ArcGIS软件中的栅格计算器模块对目标区域的数字高程模型进行处理，得到山脊线与山谷线，将山脊线与山谷线叠加后作为斜坡单元的边界，将目标区域划分为斜坡单元。