粘性泥石流弯道超高在流速计算中的应用

泥石流的流速是泥石流运动学研究的主要内容之一，也是泥石流工程防治必备的基本参数。前人已提出若干计算模式，计算值的误差因缺少验证的手段无法分析。作者提出的弯道超高现象用于泥石流流速的计算，一方面提供了一种以泥石流现象为基础的流速计算方法，另一方面也提供了一种泥石流速的验证方法。该文应用物体作离心圆周运动的物理学基本原理和方程，推出泥石流弯道运动的速度与弯道曲率半径的关系；同时分析出泥石流弯道超高的本质原因为泥石流凹岸与凸岸的速度差产生的动能差所致，即可建立动能与超高势能的平衡方程。联立方程即可分别求出凹岸和凸岸的泥石流流速，流速由凹岸向凸岸逐渐增加，取其平均值即为泥石流的平均流速。以滇东北蒋家沟一支沟－大凹子沟1994年6月16日的一场泥石流的弯道超高测量分析为例验证，获得初步成功。结合其他参数的测量可计算流量并分析泥石流的加速或减速的运动过程。