石流泥位（或水位）。由于山洪 泥石流泥位（或水位）与沟床坡度和泥石流性质关系复杂，首先将重力分解为垂直于坡面 的正面压力和平行坡面的剪切力，其中正面压力是有效泥深的确定依据之一；其次，通过大 量室内模拟实验，发现山洪泥石流的浆体对有效压力传递有决定性作用，而重度是浆体性 质的主要反映，进一步确定出不同性质泥石流对孔隙水压力确定关系。综上两因素，得出基 于孔隙水压力的山洪泥石流泥位（或水位）精确确定方法，该方法大大减小了直接利用孔 隙水压力确定泥位的误差，大大提高了预警的可靠性和准确度。
[0021] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用孔隙水压力监测实现对山洪泥石流 灾害的预警，并根据不同情况分别提供避灾预警信息和灾害提示预警信息，从而保障下游 区域人员的安全，具有高可靠性、高准确度、成本低、易维护的特点；与基于降雨监测的泥石 流预警方法相比，本发明方法可靠性更高，准确率可达90%W上；与视频监测泥石流方法 相比，本发明方法能耗低、成本低、对信息传输要求低，适用范围更宽；与基于地声的监测预 警方法相比，本发明方法预警时间的精度更高。
【附图说明】
[0022] 图1是孔隙水压力传感器的安装示意图。
[0023] 图中标号如下：
[0024] 5"监测点处过流断面面积 阳0巧]山洪泥石流的泥位（或水位）
【具体实施方式】
[00%] 下面对本发明的优选实施例作进一步的描述。 W27] 实施例一
[00測如图1所示。某山洪泥石流沟流域面积4. 5km2,下游沟口有一村寨，拟采用基于孔 隙水压力监测的山洪泥石流预警方法进行预警保护村寨安全。所述山洪泥石流预警方法步 骤如下：
[0029] 第一步，通过水力学方法，根据实测下游村寨处的沟床深度确定防护标准流量Qb 为36.OmVs;实测沟床平均纵比降为0. 48,确定在距离村寨上游650m处设置监测点；通过 现场调查实测，确定监测点处的沟床纵比降I。为0. 45 ;由于该监测点位于山洪泥石流形成 区，先采取固床措施，然后在监测点位置安置测量精度为0. 〇5kPa的孔隙水压力传感器。
[0030] 第二步，通过第一步中设置的孔隙水压力传感器进行实时监测，得到一系列的山 洪泥石流的孔隙水压力P。、单位kPa，如下表1所示；将每一个孔隙水压力P。依次进行W下 步骤A-B:
[0031] A.通过流域调查确定为粘性泥石流，其重度r。为19. 5kN/m3,通过公式h" = Pccos(arctani。) /r。将孔隙水压力转化为山洪泥石流的泥位h"、单位m。 阳03引B.根据得到的泥位h"，同时采用1:100比例尺测量监测点处断面地 形，计算得到对应的过流断面面积S"、单位m2。根据山洪泥石流流速公式
确定山洪泥石流流速V。、单位m/s;式中，根据水力学计 算取值方法确定沟床外阻力系数m,和水力半径R，水的重度丫 "为9.8kN/m3,山洪泥石流流 量系数
将S濟V。代入公 式Qj=SJ。，计算得到监测点处断面的山洪泥石流流量Qj、单位mVs。
[0033] 最终得到一系列的监测点处断面的山洪泥石流流量Qj值，进而建立起孔隙水压力 P。与监测点处断面山洪泥石流流量Qj的关系曲线。不同孔隙水压力P。推算监测点处断面 山洪泥石流流量化的参数值计算见下表1。
[0034]
[0035]
[0036] 表1孔隙水压力P。推算流量Q斯参数计算表
[0037] 第Ξ步，采用小流域水文计算方法
确定不同暴雨条件下 监测点处的山洪泥石流流量
和保护对象位置处的山洪泥石流流量
、单位均为m/s，进而建立起公^与的关系曲线。上两式中，山洪 泥石流流量系数
泥石流 沟道堵塞系数D。为1. 30;QA为不同频率下监测点处的清水流量，单位m^s，根据当地水文 手册进行计算；(U为不同频率下保护对象位置处的清水流量，单位m ，根据当地水文手 册进行计算。
[0038] 不同暴雨条件下推算监测点处的山洪泥石流流量0;和保护对象位置处的山洪泥 石流流量^的参数计算见下表2。
[0039]
W40] 表2不同暴雨条件下推算每}和^的参数计算表
[OOW根据与^^;的关系曲线，同时根据第一步中得到的防护标准流量Qb为36.Om^ S，通过表2插值，计算得到对应的监测点处流量Qy= 28. 285+(32. 999-28. 285)X(36. 0-3 4. 612)/(40. 381-34. 612) = 29. 419m3/s。 W42] 第四步，根据第二步中得到的孔隙水压力P。与监测点处断面山洪泥 石流流量化的关系曲线，通过表1插值，确定第Ξ步中得到的监测点处流量Qy 对应的孔隙水压力为红色预警压力巧=28.000+ 《30,000-28.000)x (巧.419-27.632)/(30.570-27.63^二29.06!1<化;对于黄色预警，对应黄色预警流量为 0. 75Qy= 0. 75X29. 419 = 22. 064m^s，通过表1插值，确定第Ξ步中得到的监测点处流量Qy的0. 75倍所对应的孔隙水压力为黄色预警压力Pyeii?= 22. 000+(24. 000-22. 000)X(2 2. 064-19. 829)/(22. 267-19. 829) = 23. 833kPa〇
[0043] 第五步，实际预警时，通过第一步中设置的孔隙水压力传感器实时监测山洪泥石 流的孔隙水压力，得到实测孔隙水压力，并将实测孔隙水压力与第四步中得到的红色预警 压力Pf6d和黄色预警压力Ργ6?1?进行对比；当实测孔隙水压力大于等于红色预警压力Pf6d 时，发出避灾预警信息；当实测孔隙水压力大于等于黄色预警压力《、同时小于红色预 警压力Pf6d时，发出灾害提示预警信息；当实测孔隙水压力小于黄色预警压力Pyell?，不发出 预警信息。当一次山洪泥石流实测孔隙水压力为26.OOOkPa，通过专职监测员发出黄色预警 信息，即灾害提示预警信息。
[0044] 实施例二
[0045] 如图1所示。某山洪泥石流沟流域面积21. 4km2,下游沟口有一县级城镇，拟采用 基于孔隙水压力监测的山洪泥石流预警方法进行预警保护城镇安全。所述山洪泥石流预警 方法步骤如下：
[0046] 第一步，通过水力学方法，根据查阅设计文件得到的下游城镇防洪堤高度确定防 护标准流量也为90. 2mVs;实测沟床平均纵比降为0. 12,确定在距离城镇上游190m处设置 监测点；通过现场调查实测，确定监测点处的沟床纵比降I。为0. 12 ;该监测点位于山洪泥 石流流通区，在监测点位置安置测量精度为0. 〇8kPa的孔隙水压力传感器。
[0047] 第二步，通过第一步中设置的孔隙水压力传感器进行实时监测，得到一系列的山 洪泥石流的孔隙水压力P。、单位kPa，如下表3所示；将每一个孔隙水压力P。依次进行W下 步骤A-B:
[0048] A.通过流域调查确定为稀性泥石流，其重度r。为15. 2kN/m3,通过公式h" = 口。(303(曰'(3*曰111。)/^^尋孔隙水压力转化为山洪泥石流的泥位4"、单位111，式中，水的重度丫。 为9.mcN/W。 W例 B.根据得到的泥位h"，同时采用1:50比例尺测量监测点处断面地 形，计算得到对应的过流断面面积S"、单位m2。根据山洪泥石流流速公式
。确定山洪泥石流流速V。、单位m/s;式中，根据水力学计 算取值方法确定沟床外阻力系数m,和水力半径R，水的重度丫 "为9.8kN/m3,山洪泥石流流 量系数巧.二 二（15.2-9.8)/(26.5--15.2):二 0.478。将Sw和V。代入公 式Qj=SJ。，计算得到监测点处断面的山洪泥石流流量Qj、单位mVs。
[0050] 最终得到一系列的监测点处断面的山洪泥石流流量Qj值，进而建立起孔隙水压力 P。与监测点处断面山洪泥石流流量Qj的关系曲线。不同孔隙水压力P。推算监测点处断面 山洪泥石流流量化的参数值计算见下表3。
[0051]
[0053] 表3孔隙水压力P。推算流量QJ的参数计算表
[0054] 第Ξ步，采用小流域水文计算方法；
确定不同暴雨条件下 监测点处的山洪泥石流流量
和保护对象位置处的山洪泥石流流量
、单位均为mVs，进而建立起梦}与公;的关系曲线。上两式中，山洪 泥石流流量系数
泥石流 沟道堵塞系数D。为2. 2;QA为不同频率下监测点处的清水流量，单位，根据当地水文手 册进行计算；(U为不同频率下保护对象位置处的清水流量，单位m ，根据当地