基于定床模型的泥石流虹吸排水分流池清淤能力研究

泥石流的形成，必须同时具备丰富的松散堆积物、足够的水源和有利的地形地貌3个基本条件，强降雨是形成泥石流的主要动力来源。针对重力流形式截排水技术的不足以及暴雨来临时快速排水的需要，采用具有自清淤能力的水石分离虹吸排水技术，可有效提高泥石流治理的效率和耐久性。拦污格栅孔径选取以及虹吸排水系统设计是影响分流池清淤能力的关键。首先应用计算流体力学软件CFD建立三维数值模型，对分流池在虹吸作用下的水力特性进行分析，然后建立泥沙启动和悬浮数学模型，利用分流池的水力特性分析泥沙的启动和悬浮，从而建立虹吸分流池清淤能力的评价指标，并对泥沙随水流排出池外的3个必要条件进行分析。表明实际工程安装虹吸管时其进出口水头差应该在5m以上，且拦污格栅孔径不超过10mm。工程上可以用此指导实际泥石流防治中的虹吸分流池设计。