泥石流直墙V型排导槽横断面优化设计

排导槽横断面的形状及尺寸是泥石流排导槽设计的重要参数,如何合理选择过流断面的形状和尺寸,使泥石流排导槽具有最佳的排泄能力,目前国内外的研究还比较少涉及.直墙V型断面排导槽是目前泥石流防治工程中广泛采用的横断面形状之一,以其为研究对象,对它的水力条件进行了分析,并对横断面的优化设计进行了探讨.泥石流排导槽的断面形态系数(M)定义为湿周(P)与水力半径(R)之比,直墙v型排导槽水力最佳时相应的断面形态参数M=[8(1 m2v)1/2-4]/mv直墙"V"型排导槽水力条件最佳时的断面形态参数M仅与槽底横坡系数有关.假定在已知泥石流直墙V型排导槽排泄流量Q、槽底纵比降I以及泥石流体颗粒级配特征的条件下,推导出了联合求解最优水力条件下直墙V型槽断面形态尺寸的组合公式,并以大渡河上游左岸的一级支沟把丫沟为例,对该沟的泥石流排导槽横断面进行了优化设计.     

稀性泥石流对排导槽的冲磨破坏机理

针对稀性泥石流特点，从垂直于排导槽边壁方向和平行于排导槽边壁方向对排导槽的受力情况进行比较深入的分析，导出了多个公式，为设计排导槽提供了理论依据。     

“东川型”排导槽结构对泥石流流速影响的实验研究

消能肋槛和排导槽纵比降是控制"东川型"泥石流排导槽内流体运动的两个关键因素.泥石流流速是反映排导槽工程输移力及对排导槽的冲刷淤积破坏的重要参数之一.通过实验,对固定配比的泥石流流体在不同的肋槛组合下的排导槽中的流速进行了研究,结果表明:(1)肋槛间距从40 cm增加至60 cm时,泥石流流速先增加后减少,在间距50 cm时达到最大值;(2)肋槛高度对泥石流流速的影响非常复杂,在不同的肋槛间距和纵比降下表现不同的相关关系;(3)纵比降对排导槽内的泥石流流体基本呈正相关;(4)得到了肋槛间距与肋槛高度之比值N与泥石流流速V之间关系的数学表达式:V=0.0341N+C,其中C为常量.     

交错齿槛槽排导粘性泥石流的试验

排导槽是一种结构简单、效果明显、用途广泛的泥石流防治措施,在总结东川槽、V型槽等现有排导槽槽型优缺点的基础上,结合一种新槽型——交错齿槛型泥石流排导槽展开试验研究。提出排导槽排导指数概念,即直接反应排导槽排泄能力的参数。利用室内水槽模型试验,通过改变交错槽纵比降、齿槛间距、夹角等参数,得出排导指数与上述参数的关系,试验结果表明:1.与东川槽相比,交错齿槛槽的排导能力有大幅度的提升,最大增幅达74%,表明交错齿槛有较强的挑流排泄能力,能有效解决东川槽等存在的淤积难题;2.不同比降下,交错槽主要设计参数组合存在差异,其中10%与15%比降下,60°齿槛间距为30 cm时,交错槽的排导指数最大,排导能力最强;而12%比降下,60°齿槛间距为40 cm为最优组合;3.小角度齿槛(60°)齿槛挑流排导能力较大角度(80°)更强,更适合坡降较小的排导槽;齿槛角度越大,齿槛的挑流能力有限,阻流作用越明显,对需控制流速及洪峰流量的泥石流,可考虑采用大角度齿槛。     

汶川地震后四川安县甘沟培溃泥石流及其对策

汶川地震诱发的大量崩塌和滑坡不仅直接为泥石流活动提供松散固体物质,还可能造成沟道堵塞.沟道内的堵塞坝虽然不像主河道上的堰寒湖那样造成大范围灾害,但溃央后却会引发大规模泥石流,给人民生命财产和基础设施等造成严重危害.以四川省安县高川乡甘沟为例,说明其造成泥石流的危害特征及防治对策.通过对甘沟自然环境背景条件的分析,发现甘沟具备泥石流暴发的地形地貌和降水条件;流域内地震诱发的崩滑体不仅为泥石流的形成提供丰富的松散固体物质,还造成沟道堵塞,形成堵溃型泥石流.甘沟已建的排导槽存在过流能力不够、槽底和侧墙已基本被破坏、弯道处未考虑超高、沟内未布置拦挡工程等问题.目前沟内由于松散固体物质充足,在一定的降水条件下,仍会再次暴发泥石流.针对甘沟的具体情况,提出了修建拦挡、重建排导槽并结合预警预报措施的防治对策,并对重建排导槽的过流断面进行了优化设计.     

新宾县木奇镇小洛村泥石流特征及易发程度分析

新宾县位于华北地台、辽东地台背斜、铁岭—靖宇古隆起西端的龙岗断块,大地构造单元为新宾凸起。新宾县木奇镇小洛村泥石流属于典型沟谷型泥石流,泥石流为低频泥石流。泥石流活动性为中级,灾害危害性等级为小型,潜在危险性等级为小型,属轻度易发性的泥石流沟。在清淤工程的基础上,对该泥石流采用拦挡坝+排导槽的方案进行治理,研究结果为地方政府防灾减灾提供可靠的数据。     

芦山“4·20”地震后宝兴县城打水沟泥石流发育趋势及防治方案

打水沟为宝兴河右岸的一级支流,位于宝兴县城城区,流域面积1.01 km2,主沟长度1.85 km,主沟比降640‰.受芦山“4·20”地震的影响,流域中下游直接引发了大量的崩滑体,加之地形陡峻,且位于青衣江-鹿头山暴雨区边缘,极容易发生泥石流.一旦发生泥石流,将会对沟口建筑和人员的安全造成巨大危害.通过对打水沟地震前后遥感影像的解译,结合野外考察,综合判定该沟为地震触发的潜在性泥石流沟.进一步分析估算,由于地震震动导致流域内发育6处崩塌体,总面积20375 m2,松散固体物质总量为15.20×l04m3.在分析泥石流形成条件与发展趋势的基础上,提出了打水沟泥石流减灾方案,并对泥石流排导槽梯形最佳过流横断面进行了设计.通过计算分析得到,在排泄设计标准的泥石流时,排导槽的最佳过流断面宽度为2.38 m,深度为2.23 m.     

冲淤变动型沟谷泥石流防治结构及计算

本文以平川沟泥石流为例 ,基于对冲淤变动型沟谷泥石流基本特性的分析 ,遵循“以泄为主、导排结合”的防治原则 ,提出了有效治理此类泥石流的汇流 #速流结构 ;运用地基梁计算理论对速流槽进行了力学分析计算 ,比较详细地进行了汇流槽侧墙、锚固桩的内力计算。     

泥石流排导槽水力最佳断面

根据怕导出三角形和复式三角形排导槽的最佳水力断面,三角形水力最佳断面β＝√１＋ｍ＾２－１,对梯形、矩形、三角形排导槽优化断面进行了比较,研究结果对规划设计有很强适用性。     

西藏自治区革吉县那布居委会检查站泥石流发育特征及防治建议

西藏自治区革吉县那布居委会检查站泥石流是区内典型地质灾害勘查点,具有较强的代表性。通过地灾调查,认为该泥石流属暴雨沟谷型泥石流,受短时强降雨影响较大,划分为清水区、形成区、流通区及堆积区,物源以坡面侵蚀坡积物源为主,具备泥石流形成的孕灾条件。防治措施以工程防治为主,主要为修建排导槽和导流堤,汛期重点加强群测群防。     

基于流速衰减特征的泥石流冲出距离预测方法

泥石流冲出距离的确定是泥石流灾害评价及防治中的关键环节。基于泥石流在堆积区流速的变化特征,提出了泥石流流速"衰减系数"的概念。通过对泥石流流速衰减系数的定义和计算公式的推导,提出了一种基于泥石流流速衰减系数来确定泥石流冲出距离的新方法,并以四川省泸定县干沟泥石流为实例进行计算和验证。研究结果表明:当干沟泥石流在堆积区的流速大于初始(沟口)流速的15%时,流速的衰减程度极为显著;而当堆积区流速小于初始速度的15%时,流速的衰减极为缓慢。研究结果对泥石流灾害的危险性评价及防灾减灾具有一定的理论和实践意义。     

资勒沟泥石流灾害及特征

1987年6月5日晨,资勒沟暴发了一场灾害性泥石流,沟口的公路桥和凉红道班被摧毁,致使5名道班工人死亡。该沟是一条暴发频率很低的泥石流沟。这场泥石流是由局地暴雨激发而引起的,雨强为55.2毫米/小时。泥石流为粘性,容重2.18吨/立方米,最大流量352.1立方米/秒,最大流速10—12米/秒,总冲出物方量约8万—9万立方米。     

西藏古乡沟泥石流的数值模拟

泥石流运动数值模拟是确定泥石流泛滥范围、进行危险性分区、辅助减灾工程设计与检验的重要方法。以西藏波密古乡沟为实例,从泥石流的二维运动方程出发,使用一种新的数值方法对古乡沟50a一遇泥石流在堆积扇上的运动过程进行了数值模拟,获得了其最大流速、流深、动量和动能的空间分布,并据此确定了受泥石流危害较小的川藏公路穿越堆积扇方案。将泥石流数值模拟结果与游勇等1997年做的模型试验结果进行了比较,具有较好的相似性。     

西藏古乡沟泥石流流速

根据水力学原理和古乡沟泥石流实测资料,结合试验数据,经计算分析,提出了泥石流流速。这个公式为整治古乡沟泥石流和川藏公路沿线泥石流沟提供了参数。     

论泥石流沉积与环境

甘肃武都地区及陕西某些地区典型泥石流沉积剖面,可分为A,B,C,D,A′5种相。不同的相组合,剖面沉积特征及纵、横剖面等,都从不同的角度较好地记录了环境变化。     

藏东南泥石流沟纵剖面演化的最小功模式

西藏东南地区的泥石流可分为雨水、冰雪融水和冰湖溃决等3种成因类型,其沟谷纵剖面演化均遵循最小功原理,即通过调整坡降使流速增大,表现为单位流体的全程流速平均值ū与纵剖面形态指数N正相关:ū∝f(N),对雨水型泥石流沟,流速函数f(N)={1/3-2/[(N+1)(N+2)(N+3)]}^1/2;对融水型泥石流沟,f(N)={2/3-2/[(N+1)(N+3)]}^1/2;对溃决型泥石流沟,f(N)=[NP(N+1)]^2/3。在泥石流沟谷演化进程中,与ū值由小变大相应,N值由小变大,沟谷纵剖面从上凸抛物线形变为下凹抛物线形,泥石流沟谷地貌演化阶段按泥石流孕育阶段、发展阶段、旺盛阶段、衰减阶段的顺序演替。以藏东南典型泥石流沟作为实例,检验了上述沟谷地貌演化的模式与规律。     

强震区泥石流启动机制

地震区的泥石流物源主要来源于滑坡、崩塌等松散体,具有结构疏松,密实度低,堆积时间短等特点,与非地震环境中的滑坡、崩塌堆积体的结构有所不同,堆积体的物理力学性质发生了改变,堆积体转换为泥石流所需的外界条件也相应的改变。以汶川地震区都江堰市龙池镇典型泥石流灾害为例,分析了地震滑坡、崩塌松散体的堆积形态和堆积体的应力环境。从静力学和动力学角度分析堆积体在强降雨条件下的起动特征,探讨了降雨作用形成的地表径流水深与堆积体失稳时的应力极限状态的关系。分析得出沟道岸坡滑坡堆积体发生侵蚀时的地表径流力为F=(τ1f-f1sinα)/cos(α-26.65),并建立径流水深与地表径流力的关系:H=F/4ρsgJ。分析在动量守恒条件下,堆积体单位时间内的侵蚀体积dV=dM/γs模型。为了进一步探讨在实际现场的应用,以汶川地震区都江堰市的水打沟泥石流为例,分析发生泥石流时的地表径流水深为0.011 m,其结论与实际调查结果基本一致。     

舟曲“8.8”特大泥石流对建筑物的破坏方式

2010-08-07-08发生的甘肃舟曲特大泥石流造成了1 765人死亡和失踪,33幢面积共11.472 km2的建筑物被直接冲毁,有20幢面积约69 km2建筑被部分损坏.现场的调查表明,泥石流破坏建筑物主要有冲击、淤埋和摩擦三种方式.通过对8座破坏建筑物的具体分析,发现泥石流破坏建筑物有正向以撞击为主、侧向以淤埋和摩擦为主,沿流向呈现波浪式变化以及遮蔽效应等特点.根据泥石流的破坏方式、特点和建筑物类型,初步提出了我国山区居民住宅两种常见结构的泥石流破坏分级标准.最后提出了几条能有效减轻泥石流对建筑物破坏的具体措施,可供坐落于泥石流危险区的山区城镇借鉴.     

泥石流流速研究现状与发展方向

泥石流流速是泥石流运动力学研究的核心内容之一,也是泥石流防治工程设计的核心参数之一.在全面介绍了目前国内外泥石流流速野外观测和窜内水槽测试的技术方法和成果,分析总结了国内外在泥石流流速分布和泥石流流速估算方法的研究成果的基础上,结合现有技术手段,分析了泥石流流速野外观测和室内水槽测试的主要内容和技术发展方向,提出了泥石流流速分布和流速计算研究的核心内容和主要发展方向.