[发明专利]一种泥石流运动的底床阻力测算方法及其应用

摘要

本发明公开了一种泥石流运动的底床阻力测算方法及其应用。所述测算方法首先在水槽中部底床设置组合了两个压力传感器和一个拉力传感器的剪力盒，然后采集剪力盒的内置盒质量、剪力盒放置坡度、进行水槽实验前的拉力传感器和压力传感器测量值，接着进行水槽实验，并采集泥石流经过时两个压力传感器和一个拉力传感器的测量值，最后计算得到泥石流运动的底床阻力。本发明的泥石流运动底床阻力测算方法通过组合两个压力传感器和一个拉力传感器，能够直接测量并计算得到泥石流在运动过程中的底床阻力，为验证泥石流运动阻力模型以及认识泥石流运动、堆积机理提供可靠的数据，且本发明的剪力盒结构简单，能方便地用于泥石流动力学实验。

主权项

1.一种泥石流运动的底床阻力测算方法，其特征在于：所述泥石流运动的底床阻力测算方法步骤如下：(一)将剪力盒(11)设于水槽(10)中部的底床；所述剪力盒(11)包括一个外置盒(1)和一个设于外置盒(1)内的内置盒(2)，内置盒(2)底面与外置盒(1)底面之间通过动滑轮(3)连接、内置盒(2)在外置盒(1)内能自由滑动，内置盒(2)顶面与外置盒(1)顶面位于同一平面、且通过柔性防水布料(4)相连接，内置盒(2)顶面为剪力板(5)，内置盒(2)内设有支架(6)，支架(6)上设有与剪力板(5)相连的压力传感器A(7)，内置盒(2)的上游端通过拉力传感器(8)与外置盒(1)连接，内置盒(2)的下游端通过压力传感器B(9)与外置盒(1)连接；(二)通过实际测量，确定内置盒(2)的质量m、单位kg；通过现场调查，确定剪力盒(11)放置坡度θ、单位°；采集没有泥石流经过剪力板(5)时拉力传感器(8)的测量值f0拉、单位N；采集没有泥石流经过剪力板(5)时压力传感器B(9)的测量值f0压、单位N；(三)进行水槽实验，采集泥石流经过剪力板(5)时拉力传感器(8)的测量值f拉、单位N，泥石流经过剪力板(5)时压力传感器B(9)的测量值f压、单位N，及泥石流经过剪力板(5)时压力传感器A(7)的测量值σ1、单位N；(四)通过以下公式确定泥石流运动的底床阻力f泥式中，f泥—泥石流运动的底床阻力，单位N；f压—泥石流经过剪力板(5)时压力传感器B(9)的测量值，单位N，由步骤(三)确定；f拉—泥石流经过剪力板(5)时拉力传感器(8)的测量值，单位N，由步骤(三)确定；m—内置盒(2)的质量，单位kg，由步骤(二)确定；g—重力加速度，取值9.8m/s2；θ—剪力盒(11)放置坡度，单位°，由步骤(二)确定；σ1—泥石流经过剪力板(5)时压力传感器A(7)的测量值，单位N，由步骤(三)确定；f0压—没有泥石流经过剪力板(5)时压力传感器B(9)的测量值，单位N，由步骤(二)确定；f0拉—没有泥石流经过剪力板(5)时拉力传感器(8)的测量值，单位N，由步骤(二)确定。