泥石流软基消能排导槽流速与消能特性试验研究

发布时间：2024-03-22 20:58

　　排导槽内泥石流流速是排导槽设计时需要考虑的重要参数之一。使用泥石流原样进行室内模型实验,探究了不同泥石流重度、肋槛间距、排导槽坡度下泥石流在排导槽内流速的变化规律和排导槽肋槛对泥石流的消能规律。研究得到如下结论:试验条件下,泥石流排导槽对泥石流流速的降低率随泥石流重度变化不大;泥石流在排导槽内平均流动速度随泥石流重度的增加而减少,随泥石流排导槽坡度的增大而增大,随肋槛间距的增加而增加;泥石流在排导槽内消能率呈现如下规律:单个肋槛平均消能率随泥石流重度的增大而增大,随排导槽坡度的增大而增大。不同肋槛间距下,泥石流在排导槽内整体消能率随肋槛间距的增大而降低,单个肋槛平均消能率随肋槛间距的增大而增大。根据本文研究相关成果,在进行泥石流排导槽设计时,通过合理设计排导槽横断面、坡度、肋槛等参数,能有效控制泥石流流速,达到降低泥石流冲击破坏的目的。

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【部分图文】：

图1实验装置图

本实验在中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所的泥石流模拟实验室进行。实验装置主要包括料斗、排导槽、排导槽肋槛、尾料池等4个部分组成(图1)。料斗为长方体，长60cm、宽60cm、高80cm，料斗下方设有出口闸门，可以由闸门开口大小控制泥石流流量，料斗可装载泥石流体积0.....

图2试验物料颗粒级配曲线

取样具体位置处于泥石流沟道出口堆积扇右侧，取样时首先用铁铲铲除表面堆积体，取下部未经扰动的土体并使用40mm×40mm的钢筛剔除大颗粒砾石，保留粒径小于40cm的堆积区原样作为实验物料。试验前铺床泥石流体重14.1kN/m3，含水率为15.7%，孔隙比e=1.2，土体饱....

图3不同重度下泥石流在排导槽内流速变化

以重度为17kN/m3的泥石流体为例，泥石流在开口处平均流速为2.31m/s，经过第一个肋槛后平均流速降低到2.13m/s，而后泥石流流速整体上呈现逐渐降低趋势，经过最后一个肋槛后泥石流流速变为1.10m/s。对比肋槛间距为50cm、排导槽坡度为10°的情况下，泥石流体....

图4不同重度下泥石流在排导槽内平均流速

为了进一步研究不同重度下泥石流体流变特性，选取实验所用泥石流体原样，并筛分出粒径小于1mm的物料，加水配置不同重度的泥石流浆体，充分浸泡后做泥石流体流变实验。本实验所用仪器为PhysicaMCR301并使用PheoPlusO+R高级流变软件对实验进行流变测试，实验设定条件为剪....

本文编号：3934948