[发明专利]一种窗口坝拦截泥石流闭塞类型判别方法及其应用

摘要

本发明公开了一种窗口坝拦截泥石流闭塞类型判别方法及其应用。该方法通过确定泥石流类型、泥石流固体物质d95粒径、开口宽度b、开口高度h、窗口坝所有开口横断面的总面积S0、沟道宽度内窗口坝有效高度以下横断面面积S，进而判断窗口坝的闭塞类型；可用于窗口坝的闭塞类型校核，或用于指导窗口坝的开口设计。与现有技术相比，本发明综合考虑开口宽度、开口高度和开口总面积三项影响因素，充分反映了开口宽度、高度和总面积对窗口坝闭塞类型的影响，能够合理区分窗口坝的闭塞类型，为窗口坝的设计提供依据，适应实际工程需要。

主权项

一种窗口坝拦截泥石流闭塞类型判别方法，其特征在于：所述窗口坝拦截泥石流闭塞类型判别方法的步骤如下：（一）通过野外调查，确定泥石流类型和泥石流的颗粒级配分布，画出泥石流颗粒分布曲线图，并从泥石流颗粒分布曲线图中查出累计含量为95%对应的粒径值d95，单位m；（二）针对窗口坝的每一个开口，确定min(b,h)/d95值，得到与开口数量相同个数的min(b,h)/d95值；式中，b为开口宽度，单位m，通过现场调查测量确定或为设计值；h为开口高度，单位m，通过现场调查测量确定或为设计值；d95为累计含量95%对应的粒径值，单位m，由步骤（一）确定；（三）当步骤（一）中确定的泥石流类型为稀性或过渡性泥石流，且步骤（二）中得到的与开口数量相同个数的min(b,h)/d95值均小于等于1.1，则判定窗口坝为全闭塞类型；进行步骤（七）；当步骤（一）中确定的泥石流类型为稀性或过渡性泥石流，且步骤（二）中得到的与开口数量相同个数的min(b,h)/d95值均大于1.9，则判定窗口坝为不闭塞类型；进行步骤（七）；当步骤（一）中确定的泥石流类型为稀性或过渡性泥石流，且步骤（二）中得到的与开口数量相同个数的min(b,h)/d95值中存在部分值大于1.9同时其余部分值小于等于1.1，则判定窗口坝为部分闭塞类型；进行步骤（七）；当步骤（一）中确定的泥石流类型为稀性或过渡性泥石流，且步骤（二）中得到的与开口数量相同个数的min(b,h)/d95值中存在任一值大于1.1同时小于等于1.9，则进行步骤（四）；当步骤（一）中确定的泥石流类型为粘性泥石流，且步骤（二）中得到的与开口数量相同个数的min(b,h)/d95值均小于等于1.7，则判定窗口坝为全闭塞类 型；进行步骤（七）；当步骤（一）中确定的泥石流类型为粘性泥石流，且步骤（二）中得到的与开口数量相同个数的min(b,h)/d95值均大于2.1，则判定窗口坝为不闭塞类型；进行步骤（七）；当步骤（一）中确定的泥石流类型为粘性泥石流，且步骤（二）中得到的与开口数量相同个数的min(b,h)/d95值中存在部分值大于2.1同时其余部分值小于等于1.7，则判定窗口坝为部分闭塞类型；进行步骤（七）；当步骤（一）中确定的泥石流类型为粘性泥石流，且步骤（二）中得到的与开口数量相同个数的min(b,h)/d95值中存在任一值大于1.7同时小于等于2.1，则进行步骤（四）；（四）窗口坝的每一个开口尺寸相同，则进行步骤（五）；否则，进行步骤（七）；（五）针对窗口坝整体，通过以下公式确定F值： F = [ min ( b , h ) / d 95 ] 2 × S 0 / S × b / h ( h < b ) [ min ( b , h ) / d 95 ] 2 × S 0 / S × h / b ( h ≥ b ) 式中，S0为窗口坝所有开口横断面的总面积，单位m2，通过现场调查测量确定或为设计值；S为沟道宽度内窗口坝有效高度以下横断面面积，单位m2，通过现场调查测量确定或为设计值；其他参量同步骤（二）中；（六）当步骤（一）中确定的泥石流类型为稀性或过渡性泥石流，且步骤（五）中确定的F值大于等于0同时小于等于0.95，则判定窗口坝为全闭塞类型；当步骤（一）中确定的泥石流类型为稀性或过渡性泥石流，且步骤（五）中确定的F值大于0.95同时小于1.5，则判定窗口坝为部分闭塞类型；当步骤（一）中确定的泥石流类型为稀性或过渡性泥石流，且步骤（五）中确定的F值大于等于1.5，则判定窗口坝为不闭塞类型；当步骤（一）中确定的泥石流类型为粘性泥石流，且步骤（五）中确定的F值大于等于0同时小于等于2.7，则判定窗口坝为全闭塞类型；当步骤（一）中确定的泥石流类型为粘性泥石流，且步骤（五）中确定的F值大于2.7，则判定窗口坝为部分闭塞类型；（七）判别结束。