窗口坝拦截泥石流性能试验研究

泥石流窗口坝是一种常见的泥石流防治工程措施,具有拦砂节流、护床固坡等重要调节功能。为了探寻泥石流的过坝特征,通过室内模拟试验,运用控制变量的方法对不同类型泥石流的过坝情况进行了探讨。试验发现,泥石流过坝前后颗粒组成的变化与泥石流密度相关性较大,在泥石流密度为1 650 kg/m³时,窗口坝对泥石流的筛选能力最强;泥石流过坝后密度降低情况较明显,并且受泥石流窗口坝闭塞类型的影响,不同闭塞类型下泥石流密度降低率具有相似规律,在泥石流密度为1 800 kg/m³左右时,泥石流密度降低率最大;通过回归分析得到了拦排比L与泥石流密度γ_c的关系式。     

泥石流窗口坝调节泥砂粒径试验研究

窗口坝是常用泥石流拦挡坝之一,其泥砂粒径调节能力是窗口坝设计的主要考虑因素,也是目前急需解决的基本问题。通过试验对窗口坝拦截不同性质泥石流的泥砂粒径调节功能进行了探讨,初步研究结果表明:窗口坝具有一定拦粗排细功能,拦粗排细效果对黏性泥石流最差;提出了临界粒径的概念并给出了临界粒径变化范围;临界粒径的大小与变化范围受泥石流性质和窗口坝闭塞类型(全闭塞、部分闭塞、不闭塞)的影响;就同一坝而言,拦截泥砂的临界粒径随泥石流密度增加而增大。     

泥石流软基消能排导槽流速与消能特性试验研究

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。     

粘性泥石流冲淤与沟床坡度以及泥石流容重的相关性实验研究

粘性泥石流破坏力极强,其主要破坏方式即对沟道的冲刷和淤积。本文通过室内实验的方法探究泥石流冲刷和淤积的规律。实验结果表明,泥石流冲刷深度跟泥石流沟道坡度的有很大的正相关性,随着泥石流沟床坡度的增加,泥石流冲刷越明显;泥石流冲刷深度随着泥石流容重的降低而增大。