本申請提供的松柏林和人工構筑物組合攔截崩塌過程中能量分配的測算方法和系統，根據松柏林的胸高直徑、樹木間距、松柏在平行坡向方向上的長度和松柏林攔截崩塌區的寬度計算出其所能攔截崩塌的能量，以及與松柏林組合攔截崩塌運動過程中人工構筑物的攔截能量，本申請綜合考慮松柏林的胸高直徑、樹木間距、松柏林在平行坡向方向上的長度和松柏林攔截崩塌區四大因素，并結合樹木攔截與人工構筑物組合優化的布置特點，通過實際歷史崩塌運動及樹木攔截特征結果進行數據擬合得到松柏林攔截崩塌能量的測算公式，能合理確定松柏林攔截崩塌和人工構筑物攔截崩塌組合下的能量分配，為崩塌災害防治工程設計提供科學依據，該測算方法計算簡便，適應工程需要。

技術領域

本發明屬于自然災害防控計算領域，具體涉及一種松柏林和人工構筑物組合攔截崩塌過程中能量分配的測算方法及系統。

背景技術

山區崩塌災害是一種常見的地質災害類型，嚴重威脅著山區公路、鐵路、景區等人類工程設施區的安全。在我國西南山區，由于降雨豐富等原因，很多山區的植被茂盛。這些天然或者人工的樹林在攔截崩塌的過程中發揮著重要的作用。因此，在崩塌防治工程中，除了利用人工構筑物等巖土工程措施外，充分發揮和利用樹林的攔截作用既是降低崩塌災害風險，又是生態環境建設的重要舉措。

然而，目前在樹林攔截崩塌過程中防護效能的描述仍處于定性或半定量階段，定量測算還非常缺乏；而關于樹林攔截與人工構筑物攔截協同防護崩塌的能量分配與過程等方面的研究和技術仍處于起步階段。目前在山地災害防治中，樹林攔截防護效能設計主要以經驗設計為主，缺乏與人工構筑物攔截措施有機協同的理論指導和技術標準。這導致所設計的人工構筑物(如被動防護網、擋墻等)常常由于高估樹林的攔截作用而未能有效攔截崩塌，從而造成崩塌災害；或者因為低估樹林的攔截作用而造成防護設計過于保守，從而造成經濟上的浪費。

因此，在崩塌災害防治工程設計中，我們在崩塌運動能量計算的基礎上，需準確地測算出已有天然或人工樹林在攔截崩塌中的攔截能量，進而合理地設計人工構筑物的攔截能量。這是科學有效且經濟合理地實現對崩塌進行攔截，降低崩塌災害風險的重要內容。

發明內容

鑒于此，有必要提供一種測算方法計算簡便、科學有效且適應工程需要的松柏林和人工構筑物組合攔截崩塌過程中能量分配的測算方法及系統。

一種松柏林和人工構筑物組合攔截崩塌過程中能量分配的測算方法，包括下述步驟：

計算所防治崩塌在進入松柏林前的運動能量E；

根據所述所防治崩塌在進入松柏林前的運動能量E確定所述松柏林所攔截崩塌的能量E1；

式中，E₁為松柏林所攔截崩塌的能量；d為所述松柏林的胸高直徑；h為所述松柏林的樹木間距；a為所述松柏林在平行坡向方向上的長度；b為所述松柏林的攔截崩塌區的寬度；A及B為常數；

通過公式E2＝E-E1計算得到崩塌體在沖出松柏林后的剩余能量E2，所述剩余能量E2即為崩塌防治工程中人工構筑物的設計防護能量。

在其中一些實施例中，在計算所防治崩塌在進入松柏林前的運動能量E的步驟中，具體包括下述步驟：

通過理論計算或數值模擬計算方法得到所防治崩塌在進入松柏林前的運動能量E。

在其中一些實施例中，在根據所述所防治崩塌在進入松柏林前的運動能量E確定所述松柏林所攔截崩塌的能量E1的步驟中：

通過大比例尺影像圖測量計算或現場調查實測，確定所述松柏林的胸高直徑d和樹木間距h及松柏林在平行坡向方向上的長度a，通過現場地質調查及預測，確定所述松柏林的攔截崩塌區的寬度b。

在其中一些實施例中，所述松柏林為已經生長于山坡上的天然松柏林或人工松柏林。