林 斌，張 友 誼，羅 珂，黃 成，袁 亞 東

(1.西南科技大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院，四川 綿陽 621010； 2.武漢市市政建設(shè)集團(tuán)有限公司，湖北 武漢 430023)

泥石流沖出固體物質(zhì)是泥石流災(zāi)害中直接作用于受災(zāi)體的物質(zhì)，同時(shí)該沖出量的大小直接反映出泥石流災(zāi)害的危害性，也是防災(zāi)減災(zāi)工程設(shè)計(jì)中的重要參數(shù)。對(duì)于泥石流的沖出規(guī)模，國(guó)內(nèi)外相關(guān)學(xué)者已經(jīng)做了大量的研究工作，并取得很多的研究成果，目前大多數(shù)學(xué)者采用統(tǒng)計(jì)學(xué)經(jīng)驗(yàn)公式和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的方式開展研究。

國(guó)外學(xué)者Hampel就將泥石流的流域面積和堆積扇的坡度作為推導(dǎo)泥石流活動(dòng)規(guī)模預(yù)測(cè)模型的影響因子[1]；Inners選取單因子集水區(qū)面積為參量建立了泥石流沖出體積的經(jīng)驗(yàn)公式；Ikeya,MizuYama選取泥石流的溝道長(zhǎng)度和寬度為參數(shù)建立了預(yù)測(cè)泥石流最大沖出量模型[2-3]；池谷浩于1979年建立了流域面積與泥石流沖出量的經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)公式[4]；Takei建立了泥石流沖出量與流域面積的經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)公式[5]。Bovis,Jakob選取與泥石流活動(dòng)規(guī)模密切相關(guān)的流域內(nèi)的物源、流域高差作為參數(shù)[6]，建立了泥石流活動(dòng)規(guī)模的預(yù)測(cè)模型；美國(guó)學(xué)者Joseph E統(tǒng)計(jì)了科羅拉州大量的泥石流溝事件[7]，結(jié)合流域面積、流域內(nèi)滑坡面積、累積降雨量3個(gè)因子，對(duì)泥石流的內(nèi)外因做了充分的考慮，并得出了沖出量與三者的關(guān)系。

中國(guó)學(xué)者對(duì)此也有相關(guān)研究：王繼康經(jīng)過研究得出泥石流的沖出規(guī)模為暴發(fā)時(shí)間和流量乘積的19.72倍[8]；Ma Chao通過對(duì)漢川震區(qū)泥石流分析得出泥石流沖出體積與松散物源量的數(shù)學(xué)關(guān)系[9]，并且沖出量與流域面積的相關(guān)性大于臺(tái)灣、美國(guó)的火燒云地區(qū)、意大利的阿爾卑斯山的東部地區(qū)；我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)游繁結(jié)等人研究陳有蘭溪的泥石流發(fā)現(xiàn)沖出規(guī)模與集水區(qū)面積成正比；臺(tái)灣學(xué)者Chang C W選取59個(gè)小流域的地形參數(shù)[10]、地質(zhì)指數(shù)和降雨因素來建立研究臺(tái)灣地區(qū)極端降雨條件下暴雨泥石流的沖出量暴的預(yù)警模型；田運(yùn)濤等考慮5種因素來評(píng)價(jià)各泥石流溝的沖出量及其影響[11]；翟淑花等分析了松散物源堆積體在不同含水率下的強(qiáng)度衰減特征,獲得了含水率與物源堆積體強(qiáng)度參數(shù)之間的相關(guān)關(guān)系[12]，建立了松散物源堆積體失穩(wěn)時(shí)臨界含水率模型，為目標(biāo)區(qū)域泥石流啟動(dòng)輔助預(yù)警提供技術(shù)支持；宋兵等運(yùn)用RAMMS預(yù)測(cè)泥石流在不同洪水頻率下的沖出量[13]；方群生考慮總物源量、動(dòng)儲(chǔ)量總量、流域面積、溝道縱向長(zhǎng)度、相對(duì)高差等自然因素和人為因素建立適用于汶川震區(qū)暴雨溝谷型泥石流一次性沖出量的預(yù)測(cè)的模型[14-15]；王納納采用線性回歸分析27條泥石流溝得到泥石流沖出量與影響因子的數(shù)學(xué)計(jì)算模型[16]；蔣志林通過物源的滑坡面積、流域面積、流域高差3個(gè)因子建立模型，預(yù)測(cè)研究區(qū)泥石流一次最大沖出量[17]。

綜上研究成果，不難看出對(duì)于泥石流沖出量的研究都是針對(duì)泥石流暴發(fā)時(shí)的某一方面進(jìn)行研究，并沒有對(duì)相關(guān)因素各方面綜合考慮，它雖為泥石流活動(dòng)規(guī)模預(yù)測(cè)指明一個(gè)新的方向，但并不全面。同時(shí)，研究成果并沒能夠在泥石流爆發(fā)之前給予現(xiàn)場(chǎng)居民一定的預(yù)見性，并且部分統(tǒng)計(jì)成果與現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查結(jié)果相差較大，難以體現(xiàn)其準(zhǔn)確性。因此本文以北川青林溝為例，考慮不同溝床粗糙程度，溝道坡度和降雨強(qiáng)度下的溝道松散物質(zhì)起動(dòng)，并針對(duì)起動(dòng)完成之后形成3處具有代表性的溝道寬度與溝道坡度、降雨和溝床糙率進(jìn)行函數(shù)擬合，最終得到可以利用當(dāng)?shù)亟涤觐A(yù)報(bào)即可預(yù)測(cè)青林溝泥石流一次沖出固體物總量的模型。

1 室內(nèi)模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1 相似比選取

(1)

(2)

根據(jù)上關(guān)系式可以得到本次模擬實(shí)驗(yàn)中降雨強(qiáng)度相似比為1∶10，但是由于現(xiàn)實(shí)條件的限制，無法嚴(yán)格按照相似比將實(shí)際的降雨強(qiáng)度縮小，但是可以在計(jì)算匯流時(shí)，根據(jù)公式(1)計(jì)算值進(jìn)行縮小。

1.2 試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛥?shù)選取

土體的寬度：根據(jù)現(xiàn)有的四川省地質(zhì)工程勘查院提供的《北川縣陳家壩鄉(xiāng)場(chǎng)鎮(zhèn)地質(zhì)災(zāi)害勘查》中工程地質(zhì)平面圖及其他相關(guān)勘察資料，同時(shí)考慮室內(nèi)模型縮尺后的尺寸，選取青林溝高程為714.5 m處的溝道橫斷面作為室內(nèi)模型參考原始橫斷面，根據(jù)該平面圖得到該處橫斷面(D橫原型)為50 m，即：

(3)

計(jì)算得到模型中橫斷面尺寸為D橫模型=0.5 m。

土層厚度：按照游勇提出的泥石流最佳排導(dǎo)矩形斷面為土體厚度與斷面寬度比為1∶2，因此試樣的厚度選擇為25 cm[20]；土樣堆積及孔隙水壓力計(jì)布置見圖1。

圖1 土樣堆積及孔隙水壓力計(jì)布置(單位：cm)Fig.1 Soil sample accumulation and pore water pressure gauge layout

土體材料：試驗(yàn)土體采用參考實(shí)驗(yàn)原型青林溝準(zhǔn)泥石流體進(jìn)行室內(nèi)配制，先對(duì)試樣進(jìn)行顆粒篩分待用。為了減小尺寸效應(yīng)的影響，篩選粒徑小于2.5 cm的顆粒作為實(shí)驗(yàn)材料。根據(jù)(SL237-1999)《土工試驗(yàn)規(guī)程》提供的剔除法，計(jì)算并得到剔除后顆粒級(jí)配曲線，如圖2所示。

圖2 試驗(yàn)土樣級(jí)配曲線 Fig.2 Test sample grading curve

1.3 試驗(yàn)參數(shù)的選取

結(jié)合前人的研究成果及青林溝調(diào)查結(jié)果[21]，選取主要的影響因子為溝道坡度、降雨強(qiáng)度和溝道糙率。根據(jù)實(shí)際情況，主要實(shí)驗(yàn)參數(shù)取值如下。

(1) 溝道坡度?，F(xiàn)有的勘察資料顯示，青林溝松散堆積體處坡度為8.2°，因此綜合勘察資料及莊建琦、崔鵬的研究成果[22]，確定溝道內(nèi)準(zhǔn)泥石流堆積體的坡度為8°，12°，16°，20°。

(2) 降雨強(qiáng)度。由于理論的實(shí)驗(yàn)受場(chǎng)地、降雨噴頭規(guī)格、大風(fēng)天氣等不利因素的影響，無法嚴(yán)格按照相似比來將雨強(qiáng)進(jìn)行縮小，但是可以根據(jù)青林溝現(xiàn)有的降雨資料以及前人研究的激發(fā)泥石流的降雨強(qiáng)度，設(shè)計(jì)4種降雨強(qiáng)度：30，50，70，90 mm/h。

徑流設(shè)計(jì)：由于現(xiàn)實(shí)過程中因降雨產(chǎn)生的地表徑流對(duì)泥石流的起動(dòng)的影響較大，因此，根據(jù)縮尺模型的比例，以及現(xiàn)有的青林溝的尺寸對(duì)地表的徑流進(jìn)行相似原理計(jì)算，獲得上述4種降雨強(qiáng)度下地表徑流量。

其中徑流量與雨強(qiáng)的關(guān)系一般通過經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得出。根據(jù)鐵道部第二勘測(cè)設(shè)計(jì)院的研究成果(TBJ107-1992)《鐵路小橋涵設(shè)計(jì)》中關(guān)于西南地區(qū)小流域暴雨計(jì)算公式，可以計(jì)算：

Ωm=0.278×F×C×am×ym

(4)

式中，Ωm為暴雨洪峰流量，m3/s；C為產(chǎn)流系數(shù)系數(shù)，依據(jù)《鐵路小橋涵設(shè)計(jì)》中表1查得為0.5；am為設(shè)計(jì)頻率的最大小時(shí)暴雨強(qiáng)度,mm/h，分別為30，50，70，90 mm/h；F為流域面積,km2，其值為23.7；ym以設(shè)計(jì)頻率的最大小時(shí)暴雨強(qiáng)度,mm/h，分別為30，50，70，90 mm/h。

計(jì)算得到，降雨強(qiáng)度分別為30，50，70，90 mm/h對(duì)應(yīng)全流域徑流量為57.2，92.7，127.2，160.8 m3/s。同時(shí)根據(jù)縮尺比得到即可算的分別為206,33,458,579 L/h。

根據(jù)：

γ=0.36×am0.4τ

(5)

(6)

式中，τ為流域最遠(yuǎn)點(diǎn)到達(dá)的徑流運(yùn)動(dòng)時(shí)間，h；L為流域分水嶺沿流程只計(jì)算橫斷面處之溝道長(zhǎng)度,km，取值為9.94；A1為阻力系數(shù)，從《鐵路小橋涵設(shè)計(jì)》中表2取得，該值為1.5；I為流域平均坡度(小數(shù))，其值為0.105。計(jì)算得到降雨強(qiáng)度分別為30，50，70，90mm/h對(duì)應(yīng)時(shí)間分別為4 080，3 609，3 320，3 134 s，根據(jù)公式(2)得到模型試驗(yàn)中，對(duì)應(yīng)時(shí)間分別為408，361,332,313 s。

(3) 溝底糙率。根據(jù)已有的西南科技大學(xué)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心的橡膠防滑墊，且已知4種規(guī)格的防滑墊的糙率分別為0.3,0.5,0.6,0.7。

1.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法

本試驗(yàn)涉及三因素四水平，因此采用18組試驗(yàn)。具體試驗(yàn)參數(shù)設(shè)計(jì)見表1～2。

2 室內(nèi)模型試驗(yàn)

本次實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括高速攝影系統(tǒng)、孔隙水壓力測(cè)定系統(tǒng)、人工模擬降雨、溝槽系統(tǒng)等5部分組成，而溝槽系統(tǒng)包括地表徑流系統(tǒng)、門式升降機(jī)和沖出物收集箱。實(shí)驗(yàn)裝置見圖3。

表1 模型試驗(yàn)參數(shù)對(duì)照

Tab.1 Test parameters

溝道坡度/(°)降雨強(qiáng)度/(mm·h-1)糙率匯流時(shí)間匯流流量 (L·h-1)8300.36'48″20612500.5 6'1″33316700.65'23″45820900.75'1″579

表2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

Tab.2 Orthogonal experimental design schemes

第1組 溝道坡度/(°) 降雨強(qiáng)度/(mm·h-1)溝底糙率 第2組 溝道坡度/(°) 降雨強(qiáng)度/(mm·h-1)溝底糙率8300.312500.58500.512700.68700.612900.712300.516500.612500.616700.712700.316900.516300.620500.716500.320700.516700.520900.6

圖3 實(shí)驗(yàn)裝置示意Fig.3 Schematic diagram of the experimental device

高速攝影系統(tǒng)。型號(hào)為日本產(chǎn)MEMRECAMH- X-4高速攝像機(jī)。

孔隙水壓力測(cè)定系統(tǒng)。采用由南京丹陌電子科技有限公司設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的應(yīng)變式孔隙水壓力計(jì)和由四川德翔科創(chuàng)儀器有限公司生產(chǎn)的DEX3811型號(hào)應(yīng)變箱。

人工降雨系統(tǒng)。流量表、噴頭、水管、和支架等部分組成。

模型槽。長(zhǎng)2.5 m，寬0.5 m，深0.5 m，兩側(cè)采用鋼化玻璃制作，骨架采用鋼材焊接而成，并在玻璃上利用顏料畫縱向、橫向間距為5 cm的線，以便觀察土樣變化。

地表徑流系統(tǒng)。鋼質(zhì)水槽，鑒于水管出水具有初始能量，出水口距離水槽底部具有一定高度，且進(jìn)水口在底部附近，水槽進(jìn)水不會(huì)對(duì)出水口造成影響，因此能夠減少原始水管出水的初始能量對(duì)泥石流溝道堆積體起動(dòng)的影響。

門式升降機(jī)。于門式鋼架上安裝1.2 t起重葫蘆。

3 準(zhǔn)泥石流堆積體起動(dòng)沖出物預(yù)測(cè)

根據(jù)表2進(jìn)行試驗(yàn)，每次試驗(yàn)后對(duì)溝道松散物質(zhì)堆積體的前緣、中部、后緣寬度進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量部位見圖4。各部位測(cè)量數(shù)據(jù)見表3。

圖4 測(cè)量部位示意 Fig.4 Measuring point

Tab.3 Measuring result of each part

項(xiàng)目溝道坡度/(°)降雨強(qiáng)度/(mm·h-1)溝底糙率前緣寬度/cm中部寬度/cm后緣寬度/cm第1組8300.340.623.416.38500.533.015.79.58700.641.219.717.712300.522.516.015.212500.629.418.013.012700.319.012.68.016300.631.522.613.116500.320.013.07.016700.527.016.08.7第2組12500.524.013.59.512700.628.616.812.912900.743.331.627.516500.630.017.410.916700.745.036.825.516900.522.013.47.220500.736.029.623.920700.521.013.45.920900.628.517.49.4

3.1 模型前緣、后緣、中部形成溝道寬度確定

現(xiàn)認(rèn)為前緣及后緣溝道寬度(DQ模型、DH模型)與溝道坡度(S)、降雨強(qiáng)度(Q)及糙率(n)有關(guān)，即寬度與之存在某函數(shù)關(guān)系D=g(S，Q，n)；假設(shè)中部某部位處存在溝道寬度為DM模型，見圖5。

假定：溝道寬度為DM模型的部位溝道前、后寬度變化率較大，即：(DM模型-DH模型)/L2與(DQ模型-DM模型)/L1相比較而言，(DQ模型-DM模型)/L1相對(duì)變化較大，且DM模型為堆積體坡度轉(zhuǎn)折點(diǎn)處。

圖5 沖溝寬度示意 Fig.5 Schematic diagram of the gully width

圖中,DQ,DM,DH分別為堆積體形成沖溝的前緣寬度，中部寬度，后部寬度；H為堆積體厚度；L1，L2分別是堆積體前緣縱向長(zhǎng)度和后緣縱向長(zhǎng)度。

根據(jù)該地區(qū)現(xiàn)有的氣象水文資料，結(jié)合溝道坡度范圍、降雨強(qiáng)度范圍定義以下參數(shù)：相對(duì)溝道坡度SR=S/14°；相對(duì)降雨強(qiáng)度QR=Q/60 mm/h。

現(xiàn)擬公式D=g(S，Q，n)=A×(SR)B+C×(QR)D+E×(n)F+G,其中：A，B，C，D，E，F(xiàn)，G為不確定常數(shù)，A，B為與溝道坡度有關(guān)常數(shù)，C，D為與降雨強(qiáng)度有關(guān)的常數(shù)，E，F(xiàn)為與糙率有關(guān)的常數(shù)。先通過Origin Pro軟件對(duì)該表格中前緣寬度、后緣寬度進(jìn)行擬合，得到如下關(guān)系式。

前緣寬度DQ模型：

(7)

通過回歸分析結(jié)果顯示，復(fù)相關(guān)系數(shù)R2=0.904，方程回歸效果較好。

后緣寬度DH模型：

(8)

通過回歸分析結(jié)果顯示，復(fù)相關(guān)系數(shù)R2=0.972，方程回歸效果較好。

現(xiàn)利函數(shù)關(guān)系式(7)～(8)，認(rèn)為中間某部位部溝道寬度DM模型=f(DQ，DH模型)=K×DQ模型+I×DH模型+J，其中，K,I,J為常數(shù)。經(jīng)過Origin Pro軟件對(duì)該表格中前緣寬度、后緣寬度進(jìn)行擬合，得到如下關(guān)系式：

DM模型=0.222×DQ模型+0.762×DH模型+2.380

(9)

式中，DQ模型,DH模型,DM模型單位均為cm。

3.2 野外原型沖溝體積的確定

由于根據(jù)模型是縮尺模型，有：

(10)

現(xiàn)將函數(shù)關(guān)系式(7)～(9)代入公式(10)中可以得到：

前緣寬度DQ模型

(11)

(12)

DM原型=22.2×DQ+76.2×DH+238

(13)

式中，DQ原型，DH原型，DM原型單位均為cm。

現(xiàn)利用圖5沖溝示意圖可以計(jì)算得到：

(14)

式中，V前，V后，V原型單位均為cm3?，F(xiàn)將公式(11)～(13)中單位轉(zhuǎn)化為m，即可得到：

(15)

(16)

DM模型=0.222×DQ模型+0.762×DH模型+2.380

(17)

式中，DQ原型，DH原型，DQM原型單位均為m。

利用圖5即可得到：

(18)

式中，V原型單位為m3。

3.3 驗(yàn)證模型

現(xiàn)以青林溝“9·24”泥石流作為驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)，分別采用以下3種方法驗(yàn)證。

(1) 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，該泥石流溝堆積區(qū)與物源及流通區(qū)沒有嚴(yán)格的分界線，“9·24”泥石流沖出物堆積分布范圍高程約在660～750 m之間，沿溝長(zhǎng)約1.85 km，上游呈現(xiàn)溝道條狀，下游至溝口成扇區(qū)，最寬處690 m，堆積面積15萬m2，堆積體厚3～30 m不等，由上游到下游逐漸變薄，平均厚4.7 m，堆積體積70.5萬m3。

(2) 根據(jù)現(xiàn)有(DZT 0220-2006)《泥石流災(zāi)害防治工程勘測(cè)規(guī)范》推薦計(jì)算以下參數(shù)。

一次沖出泥石流流體總量：通過斷面的一次泥石流總量可根據(jù)泥石流歷時(shí)T和斷面峰值流量Qc按下式進(jìn)行計(jì)算：

Q=KTQc

(19)

式中，Q為一次泥石流流體總量，m3；T為泥石流歷時(shí)，s，按“9·24”爆發(fā)的泥石流所經(jīng)歷的時(shí)間計(jì)，2.5 h，即為9 000 s；Qc為通過計(jì)算斷面的最大流量，m3/s；K取值0.083 5 (取自《泥石流災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范》1.1.3條，用內(nèi)插法取得)。

一次沖出泥石流固體物質(zhì)總量：

QH=Q(γc-γw)/(γH-γw)

(20)

式中，γc為泥石流流體重度，t/m3，取值為1.71；γw為清水重度，t/m3，取值為1.0；γH為固體顆粒重度，t/m3，取值為2.57。計(jì)算結(jié)果為：K為0.083 5，T為30 600 s，Qc為697.09 m3/s，Q為52.39萬m3，QH為58.40萬m3。

(3) 利用章節(jié)3.2中野外原型沖溝體積計(jì)算公式計(jì)算。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，列出如下數(shù)據(jù)：“9.24”泥石流降雨強(qiáng)度為20 a一遇，降雨強(qiáng)度為78 mm/h；現(xiàn)場(chǎng)泥石流流體容重測(cè)試，泥石流平均容重值為1.71 t/m3，屬于黏性泥石流，同時(shí)查閱(DZT0220-2006)《泥石流災(zāi)害防治工程勘測(cè)規(guī)范》表Ⅰ-5，可以得到青林溝堆積區(qū)內(nèi)糙率為0.125；青林溝松散堆積體區(qū)域由堰塞湖至下游溝口處長(zhǎng)度為1 850 m，其中前緣長(zhǎng)度L1為150 m，后緣長(zhǎng)度L2為1 700m(自上游堰塞湖至溝口處長(zhǎng)度)；溝道平均坡度為8.2°，溝床糙率為0.125；將上述數(shù)據(jù)代入公式(17～20)得到V原型=54萬m3。

現(xiàn)將3種方法的預(yù)見性、準(zhǔn)確性、便捷性作對(duì)比，見表4。由表4可以看出，青林溝一次沖出物的預(yù)測(cè)數(shù)值比現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)及規(guī)范推薦方法偏小，相對(duì)誤差為-23.4%，該誤差范圍與方群生(-43.05%～-11.12%)[14-15]、王納納(-49.21%～400.17%)[16]、蔣志林(-99%～28%)等人的研究模型相比[17]，其誤差范圍可以接受。該方法利用地區(qū)氣象局對(duì)降雨預(yù)報(bào)，再進(jìn)行簡(jiǎn)單的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，包括溝道松散堆積體長(zhǎng)和溝床坡降，再根據(jù)溝床狀況查詢泥石流災(zāi)害防治工程勘測(cè)規(guī)范中溝床糙率n，即可計(jì)算出泥石流沖出量，提前作好防災(zāi)、減災(zāi)準(zhǔn)備。

同時(shí)，根據(jù)表格中不難發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與規(guī)范法和本文中所提模型計(jì)算結(jié)果也有一定的差異。由于2008年“5·12”地震造成青林村滑坡，該滑坡體前緣將青林溝中部堵塞，大部分堆積于溝道的松散物質(zhì)在短時(shí)間內(nèi)隨著地表徑流被帶走，少部分堆積體在溝道內(nèi)形成堰塞體。當(dāng)“9·24”暴雨到來時(shí)，洪水對(duì)堰塞體沖刷致使堰塞體潰決時(shí)，形成潰決型泥石流。根據(jù)成都理工大學(xué)地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究成果，潰決型泥石流沖出量較一般型泥石流要大出幾倍甚至幾十倍[15]。

4 結(jié) 語

(1)通過對(duì)溝道松散物質(zhì)起動(dòng)室內(nèi)模型試驗(yàn)完成后形成溝道的前緣、中部及后緣寬度進(jìn)行測(cè)量，并通過OriginPro軟件對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、擬合，得到所形成的溝道前緣、中部、后緣的寬度的函數(shù)關(guān)系式，并通過繼續(xù)簡(jiǎn)化可以計(jì)算溝道松散物質(zhì)起動(dòng)過程固體物質(zhì)沖出量。計(jì)算結(jié)果可以提前預(yù)測(cè)泥石流起動(dòng)過程沖出規(guī)模及其危害程度，并提前對(duì)溝口周邊居民進(jìn)行疏散處置，并可以根據(jù)起動(dòng)過程沖出量預(yù)測(cè)對(duì)后續(xù)相關(guān)防治工程進(jìn)行設(shè)計(jì)指導(dǎo)。

(2)本研究提出的泥石流沖出物預(yù)測(cè)模型較其他模型準(zhǔn)確度較高，并且具有預(yù)見性、便捷性。