[实用新型]一种减缓泥石流弯道爬高的消能装置

说明书

本实用新型公开了一种减缓泥石流弯道爬高的消能装置，包括地桩，所述地桩的外壁上安装有水平消能片和垂直消能片，水平消能片和垂直消能片均垂直固定在地桩的外壁上，并且水平消能片和垂直消能片相互间隔设置并位于地桩的同一高度。本实用新型弥补了现有研究中未考虑通过工程措施来减缓泥石流弯道的超高现象，且能够在一定程度上减缓泥石流过弯时的爬高、超高，从而对凸岸台地上的村庄起到保护作用，其原理可靠，造价低，易于安装，可广泛用于泥石流的沟道防治之中。

技术领域

本实用新型涉及一种泥石流防治技术，具体涉及一种减缓泥石流弯道爬高的消能装置。

背景技术

泥石流是广泛分布于我国山区、危害严重的一种常见的自然灾害。而泥石流在通过蜿蜒沟道时会出现明显的凹岸超高、凸岸淤积的现象。现技术手段所能获取的仅有泥石流的过弯超高值的计算，Knapp在上世纪五十年代便通过受力平衡的原则，对弯道超高进行了研究。Lenau假定截面为梯形建立了弯道超高公式。日本学者水山高久开展了泥石流的弯道水槽实验，提出了稀性泥石流过弯道的超高公式。Hungr统计了野外泥石流泥痕，修正了水山高久公式中的系数。周必凡从泥石流沿弯道运动时的受力状况入手，在受力平衡的基础上，推导了弯道超高的计算公式。吴积善则对泥石流在直道中的爬高进行了研究并推导了计算公式。Iverson根据大型水槽实验的结果对利用超高现象来反演泥石流流速的方法进行了验证。Crosta通过野外勘测得到了总长7km的沟道泥痕数据，推算了流速值。他认为野外泥石流流动同实际沟谷泥石流的运动情况具有较大的偏差。蒋忠信推导了泥石流弯道超高的公式和基于弯道超高的流速计算公式，并结合两个实例检验了该公式。陈宁生通过流体静力学的基本原理建立泥石流在过弯角速度不等的情况下泥深与流速的关系方程。Prochaska认为实验室的模拟得到的公式无法完全运用到大尺度的泥石流研究中。他总结了大量利用泥石流超高反算流速的案例，得到了不同流体属性下计算泥石流流速的公式，但结果的相关系数较低(结果介于0.24-0.47)。通过对以上结果的实验分析，总结了各个公式的优缺点，发现针对不同容重的泥石流，可以取不同的计算公式计算其爬高值，从而使得到的计算误差较小，也给出了不同性质泥石流弯道超高值与幅度角的关系。

上表为目前误差最小的泥石流超高值计算公式(经实验验证)

目前研究多集中于对弯道超高值得计算问题，计算结果相对成熟。但尚未有研究考虑泥石流过弯爬高的危害问题，所以对应地设计出的结构无法缓解泥石流过弯爬高现象。而在2012年8月的一次泥石流野外科考时发现泥石流龙头经过弯道产生剧烈的爬高，翻过沟道并对沟岸上的村庄进行破坏，并造成了严重的人员伤亡。因此，在泥石流沟的适当位置处对泥石流过弯爬高进行一定的工程防治势在必行。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有的泥石流防治措施中未考虑减缓泥石流过弯龙头爬高的问题，也没有缓解泥石流过弯爬高现象的结构，其目的在于提供一种减缓泥石流弯道爬高的消能装置，该装置主要起到减轻泥石流灾害的作用，弥补了现有研究中未考虑通过工程措施来减缓泥石流弯道的超高现象，且能够在一定程度上减缓泥石流过弯时的爬高、超高，从而对凸岸台地上的村庄起到保护作用。

本实用新型通过下述技术方案实现：