[发明专利]一种针对粘性泥石流作用于梳子坝的冲击高度的计算方法

说明书

本发明涉及一种针对粘性泥石流作用于梳子坝的冲击高度的计算方法，其先对拟进行工程防治的泥石流沟开展泥石流灾害防治工程勘察，在明确该沟道泥石流密度大于2000kg/m³的情况下，确定该沟道可能发生的泥石流的流速、泥深、沟道宽度、沟道坡度、梳子坝开口宽度和开口数目；然后根据野外考察获取的基本参数，计算梳子坝上游泥石流的弗劳德数和梳子坝开口率；再根据根梳子坝上游泥石流的弗劳德数和梳子坝开口率，计算粘性泥石流冲击梳子坝的冲击高度。本发明的方法原理可靠，计算过程科学简便，计算结果精度高，综合考虑泥石流流态、梳子坝几何参数与沟道条件对泥石流冲击过程的影响作用，为泥石流防治工程应用提供了依据。

技术领域

本发明涉及泥石流灾害防治工程技术领域，具体地说是一种针对粘性泥石流作用于梳子坝的冲击高度的计算方法。

背景技术

泥石流是一种常见的地质灾害，具有突发性、流速快、流量大、物质容量大和破坏力强等特点。泥石流爆发时常常会冲毁公路、铁路等基础设施，堵断江河甚至冲毁村庄等，造成巨大的生命财产损失。因此，对泥石流进行防治就显得尤为重要。

透过性拦沙坝是泥石流防治工程中广泛使用的工程措施。梳子坝作为一种常见的透过性拦沙坝，具有结构简单、施工方便、透水性好、拦排兼备等优点；泥石流的冲击高度是泥石流防治工程设计中不可缺少的参数，目前，针对粘性泥石流作用于梳子坝的冲击高度的计算方法只是沿用了泥石流冲击非透过性拦沙坝的计算公式，并没有具体考虑梳子坝几何参数及沟道条件对泥石流冲击高度的影响。

发明内容

针对上述背景技术中存在的不足之处，本发明提出了一种方法原理简单可靠，计算过程简便，计算结果精度高，为泥石流防治工程应用提供依据的一种针对粘性泥石流作用于梳子坝的冲击高度的计算方法。

本发明的技术方案如下：

上述的针对粘性泥石流作用于梳子坝的冲击高度的计算方法，是先对拟进行工程防治的泥石流沟开展泥石流灾害防治工程勘察，在明确该沟道泥石流密度大于2000kg/m³的情况下，确定该沟道可能发生的泥石流的流速、泥深、沟道宽度、沟道坡度、梳子坝开口宽度和开口数目；然后根据野外考察获取的基本参数，计算梳子坝上游泥石流的弗劳德数和梳子坝开口率；再根据根梳子坝上游泥石流的弗劳德数和梳子坝开口率，计算粘性泥石流冲击梳子坝的冲击高度。

所述针对粘性泥石流作用于梳子坝的冲击高度的计算方法，其中，所述粘性泥石流冲击梳子坝的冲击高度表示为H，其通过以下公式(1)：

计算得出；

上述公式(1)中，N_Fr为梳子坝上游泥石流的弗劳德数，R为梳子坝的开口率，h为泥石流的泥深。

所述针对粘性泥石流作用于梳子坝的冲击高度的计算方法，其中，所述梳子坝上游泥石流的弗劳德数表示为N_Fr，其通过以下公式(2)：

计算得出；

上述公式(2)中，v为梳子坝上游泥石流的速度，h为泥石流的泥深，g为重力加速度，θ为沟道坡度角。

所述针对粘性泥石流作用于梳子坝的冲击高度的计算方法，其中，所述梳子坝的开口率表示为R，其通过以下公式(3)：

计算得出；

上述公式(3)中，b为梳子坝的开口宽度，n为梳子坝的开口数目，w为沟道宽度；且梳子坝开口率R为表征梳子坝开口宽度与沟道宽度相对大小的参数，R值越大表示该沟道中梳子坝的实体相对越小，开口越大。

有益效果：