洪水侵蚀沟床形成泥石流的临界水力条件研究

洪水侵蚀沟床形成泥石流是泥石流的主要类型之一,研究其形成机理和形成的临界条件有助于泥石流治理和预警预报。借鉴河流动力学中推移质输沙理论,对已有洪水侵蚀沟床形成泥石流的水槽试验资料分析表明,洪水侵蚀沟床所形成泥石流的体积输沙浓度随沟床固体颗粒物质无量纲切应力的增大而增大,且呈幂函数关系。采用定量标准作为泥石流形成判别条件,则泥石流形成临界条件是体积输沙浓度计算公式的一个特例,此时床面颗粒无量纲切应力为0.655,远大于泥沙颗粒起动无量纲切应力。基于10组水槽试验资料和1组蒋家沟原型观测资料的适用性分析表明,建立的体积输沙浓度计算公式是合理的,能够反映泥石流形成和输移规律,可用于指导泥石流形成临界水力条件的计算。