[发明专利]泥石流停淤场、应用、设计方法

说明书

本发明公开泥石流停淤场、应用、设计方法。针对现有停淤场规划忽视内部结构设计且设计过程始终依靠原则与经验相结合的思路的缺陷，本发明提供一种停淤场：在停淤场入口外侧有指向停淤场内的排导槽，在停淤场入口内侧前部区域有八字形导流结构，导流结构小开口朝向排导槽尾部，大开口朝向停淤场内，沿停淤场边界有拦挡结构。优化下，导流结构每一侧是一单体或由至少二单体沿弧线间断排列，以及是生态适应性更高的装配式结构。停淤场利用简洁结构对入场泥石流流动方向与停淤分布加以调节，最终实现平衡停淤提升有效库容。本发明还提供停淤场的应用与停淤场设计方法。设计方法有别于现有技术指导原则加经验判断的设计过程，是完整的科学设计方法。

技术领域

本发明涉及一种泥石流灾害防治工程，特别是涉及一种泥石流停淤场及其设计方法与应用，属于泥石流灾害防治工程技术、山地环境治理技术领域。

背景技术

“稳、拦、排、停”一直是山区环境治理与山地灾害防治的重要思路。停淤场是根据泥石流的运动和堆积过程，将运动着的泥石流引入预定区域，如泥石流沟谷两岸的宽阔滩地或沟旁，洼地等，令其自然减速，停淤或修建拦蓄工程迫使其停淤的一种泥石流防治工程设施。在泥石流防治工程中，停淤场既是地形较好地区发挥减沙、减势、控制水沙下泄量、控制流量效果的拦挡工程措施，又是化解泥石流水沙集中的矛盾的停淤分流工程措施。

尽管泥石流停淤场具有泥石流防治的多方面功效，也属于现行《泥石流防治工程设计规范》(TCAGHP 021-2018)中泥石流防治分项工程之一，但围绕停淤场的现有技术还处于“粗放”阶段。现有技术《泥石流防治工程设计规范》(TCAGHP 021-2018)公开了停淤场工程设计规范，但仅涉及停淤场的规划原则、一般要求、个别参数的经验范围值。刘波等人的“乌东德水电站白滩沟泥石流特性分析与防治措施”一文(《岩土工程学报》，2016年3月)公开具体泥石流防治规划方案，是将停淤场与上下游的排导槽、拦挡坝等打包合并为“停淤工程”加以处理。通过调节停淤场、排导槽、拦挡坝间组合关系来满足整套方案中的停淤要求。

在停淤场运行实践中，泥石流进入停淤场后会在场内停淤堆积阻碍后续泥石流的继续填充，显著降低了停淤场的有效利用空间。进一步加上场内不利地形条件的限制，很多停淤场的布置无法遵循“规范的”泥石流停淤特征，更造成停淤库容大量浪费。

整体上，现有技术对停淤场的规划设计主要集中在选址方面，尚无对停淤场本身结构，尤其是停淤场内部结构加以优化的技术改进思路；停淤场设计过程始终依靠原则与经验相结合的办法完成，缺少科学方法。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种泥石流停淤场，能够通过停淤场内部结构设计改善停淤场停淤状态，提高停淤场的空间利用效率。本发明还提供停淤场的设计方法与应用。

为实现上述目的，本发明首先提供一种泥石流停淤场，其技术方案如下：

一种泥石流停淤场，其特征在于：在停淤场入口外侧有指向停淤场内的排导槽，在停淤场入口内侧前部区域有八字形导流结构，所述导流结构小开口朝向排导槽尾部，大开口朝向停淤场内，沿停淤场边界有拦挡结构。

上述泥石流停淤场在停淤场入口外侧有指向停淤场内的排导槽，引导泥石流以设计方向进入停淤场。进入停淤场的泥石流经由八字型导流结构实现分流，导流结构的两外侧及中间三个方向分散式地进入停淤场中部空间。导流结构能够引导泥石流主要向停淤场深处的三处空间填淤实现平衡停淤，同时也发挥疏导作用，防止先抵达的泥石流堆积淤塞流路。

上述泥石流停淤场，导流结构可设计为左右对称结构，导流结构每一侧是一导流结构单体或由至少二导流结构单体沿弧线间断排列。两种结构主要依停淤场地大小及导流结构场地内需要的泥石流引导程度高低确定。一般而言，导流结构对称中轴线沿排导槽轴向，能够产生“借势”引导的效果。