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申请/专利权人：中国科学院地理科学与资源研究所

摘要：本公开提供的一种冰湖稳定性评价方法，解决现有冰湖稳定性评估方法中存在的评价精度低，缺少物理机理支撑的问题，适用于高寒山区冰湖稳定性的定量评估。该方法以坝体失稳作为冰湖溃决的代表性临界条件，将滑体入湖涌浪、涌浪传播、漫顶溢流、坝体管涌等具体物理过程量化整合至评价方法。该方法主要包括五个步骤：冰湖水量计算、涌浪产生及传播、管涌溃决临界条件计算、漫溢溃决临界条件计算、冰湖稳定性定量评估。本公开建立了兼顾不同溃决机制的冰湖稳定性评价方法，可在考虑气候变化影响背景下对高寒山区冰湖稳定性进行长时间序列动态评估，计算快速便捷、成本低，适用性广，可服务于工程建设与防灾减灾。

主权项：1.一种冰湖稳定性评价方法，其特征在于，包括如下步骤：获取待评价冰湖所在区域的历史气象数据，计算不同年份的冰湖水量及冰湖平均水深；计算滑体入湖产生的最大涌浪波幅、传播到坝前的涌浪波幅和涌浪平均流速，根据所述传播到坝前的涌浪波幅和涌浪平均流速分别计算坝前涌浪位能水头和涌浪流速水头，将所述坝前涌浪位能水头、所述坝前涌浪流速水头与所述冰湖平均水深之和作为滑体涌浪后的坝前漫溢水头；根据所述坝前漫溢水头计算漫溢后坝体背水坡的单宽流量，根据所述单宽流量和坝体级配分布曲线计算漫顶后坝体背水坡的平均水深，以此确定坝体背水坡表面粗颗粒受到的水流剪切力，进而计算坝体背水坡水流无量纲Shields数，当所述坝体背水坡水流无量纲Shields数与坝体背水坡表面粗颗粒临界起动的无量纲Shields数比值大于1时，认为达到漫顶溢流后坝体失稳的临界条件，进而确定冰湖漫顶溢流溃决的临界坝前水头；当所述坝体背水坡水流无量纲Shields数与坝体背水坡表面粗颗粒临界起动的无量纲Shields数比值小于或者等于1时，认为漫顶溢流后未达到坝体失稳的临界条件，即认为涌浪漫顶后坝体仍处于稳定状态；根据坝体级配分布曲线利用土力学方程计算坝体内部侵蚀的临界起动粒径，将该临界起动粒径起动时对应的水力坡降作为冰湖管涌溃决的临界水力坡降，当冰湖坝前水力坡降与所述冰湖管涌溃决的临界水力坡降的比值大于1时，认为达到冰湖管涌溃决的临界条件，进而确定冰湖管涌溃决的临界坝前水头；当冰湖坝前水力坡降与所述冰湖管涌溃决的临界水力坡降的比值小于或者等于1时，认为未达到冰湖管涌溃决的临界条件，即认为管涌后坝体仍处于稳定状态；将所述冰湖的坝前水头与所述冰湖漫顶溢流溃决的临界水头之比作为冰湖漫溢稳定性系数Ro，将所述冰湖坝前平均水深与所述冰湖管涌溃决的临界坝前水头之比作为管涌稳定性系数Rs，稳定系数与坝体的稳定性呈反比；当Ro≥1时，认为冰湖发生漫溢溃决；当Ro＜1且Rs≥1时，认为冰湖发生管涌溃决；当Ro＜1且Rs＜1时，认为冰湖保持稳定状态。

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