CN110147609A - 一种基于流深的泥石流沟道物源侵蚀深度的计算方法 - Google Patents
一种基于流深的泥石流沟道物源侵蚀深度的计算方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110147609A CN110147609A CN201910418975.9A CN201910418975A CN110147609A CN 110147609 A CN110147609 A CN 110147609A CN 201910418975 A CN201910418975 A CN 201910418975A CN 110147609 A CN110147609 A CN 110147609A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mud
- flow
- depth
- rock flow
- rock
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims abstract description 134
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 title claims abstract description 67
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000013461 design Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000011835 investigation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 21
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 18
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 7
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 claims description 6
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 5
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract description 4
- 238000009795 derivation Methods 0.000 abstract description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 4
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- BVPWJMCABCPUQY-UHFFFAOYSA-N 4-amino-5-chloro-2-methoxy-N-[1-(phenylmethyl)-4-piperidinyl]benzamide Chemical compound COC1=CC(N)=C(Cl)C=C1C(=O)NC1CCN(CC=2C=CC=CC=2)CC1 BVPWJMCABCPUQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004229 Alkannin Substances 0.000 description 1
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 description 1
- 241000555268 Dendroides Species 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 description 1
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 1
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000012764 semi-quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- CCEKAJIANROZEO-UHFFFAOYSA-N sulfluramid Chemical group CCNS(=O)(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F CCEKAJIANROZEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
- G06F2119/06—Power analysis or power optimisation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Geometry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于流深的泥石流沟道物源侵蚀深度的计算方法,包括以下步骤:S1:通过现场取样实测,确定泥石流体容重γc,进而确定泥石流流体的重度γ;S2:通过实际取样测取容重,确定原始沟床堆积物的重度γsat;S3:获取沟道堆积物土样,确定直剪或三轴试验沟道堆积物内摩擦角S4:通过现场调查,根据泥石流过流痕迹确定泥石流的流深h;解决了以往方法推导过程不严谨,考虑因素不全面,不能够计算得到合理的泥石流沟道最大侵蚀深度,从而不能为防治工程的设计提供依据的问题。
Description
技术领域
本发明涉及地质灾害防治工程技术领域,特别是一种基于流深的泥石流沟道物源侵蚀深度的计算方法。
背景技术
泥石流作为一种介于水流与碎屑流之间的两相流体,以其流速快、冲击强及暴发突然等运动特征,快速且强烈地作用于山岳地区,是目前一种在全世界范围内引起广泛关注的自然灾害现象。泥石流可由暴雨、冰雪的急剧消融,以及火山爆发、地震和溃堤引起,通过山坡和沟谷之间快速的物资迁移形式给当地人民造成严重的灾害,已是我国山地灾害防治和环境保护的一个突出问题。
泥石流的侵蚀作用,从流域源头至沟外的冲积扇均有表现,但它主要集中在流域上游,尤以泥石流形成源地的侵蚀作用最甚。调查研究表明,泥石流的侵蚀方式主要有坡面径流侵蚀、斜坡重力侵蚀和沟床冲刷侵蚀。其中,泥石流沟道冲刷侵蚀作为一种主要的侵蚀机制,是由于沟道松散物质在一定深度的流体作用下,一旦流体对固体颗粒的驱动力大于其抵抗力时,便会失稳被裹挟进泥石流活动中,前人将这种起动机制称为“消防水管效应”,并认为流体强烈冲刷沟床堆积物是泥石流起动的关键因素。泥石流沟道侵蚀往往造成桥梁、堤防等基础的暴露等,其危害不亚于泥石流淤积。
目前有关泥石流沟道侵蚀的研究多是基于实验进行的定性描述或半定量分析,未能明晰泥石流侵蚀沟床的内在力学机理。如陈光曦等用实验定性研究了泥石流容重、流量、流速以及侵蚀基准面、沟道坡度、物质等因素对侵蚀的影响,则分类定性对比分析了泥石流侵蚀机理,认为稀性泥石流侵蚀与挟沙水流比较接近,而黏性泥石流的冲淤则接近滑坡。近来,虽然何思明等以上限定理为工具,对黏性泥石流对沟道土体的侵蚀能量条件进行了理论研究,但却缺乏力学机理解析,因而都难以定量描述侵蚀速率变化等侵蚀过程的发展,也不能对侵蚀深度等物理过程特征进行预测,因此,要以此为依据去指导泥石流沟道的治理还远远不够。
公开号为公开日为日的中国专利文献公开了一种粘性泥石流沟沟床最大冲刷深度的测算方法,以该专利文献为代表的现有技术,普遍缺乏基于本构方程的力学推导过程,且其计算所需的泥石流体粘性系数C随着泥石流体容重的增加而增加,无法直接测取;同时该专利也没有考虑原始沟道的斜坡坡度,而这也将直接影响其计算结果,因此其计算结果与实际情况存在一定的误差,不足以指导相应的防治措施。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题,本发明提供了一种基于流深的泥石流沟道物源侵蚀深度的计算方法,解决了以往方法推导过程不严谨,考虑因素不全面,不能够计算得到合理的泥石流沟道最大侵蚀深度,从而不能为防治工程的设计提供依据的问题。
本发明采用的技术方案是,一种基于流深的泥石流沟道物源侵蚀深度的计算方法,包括以下步骤:
S1:通过现场取样实测,确定泥石流体容重γc,进而确定泥石流流体的重度γ;
S2:通过实际取样测取容重,确定原始沟床堆积物的重度γsat;
S3:获取沟道堆积物土样,确定直剪或三轴试验沟道堆积物内摩擦角
S4:通过现场调查,根据泥石流过流痕迹确定泥石流的流深h;
S5:通过现场测量获取沟道边坡坡度α,通过大比例尺地形图测量计算,确定沟道纵比降J;
S6:将泥石流体视为塑性流动体,利用宾汉模型表达其本构方程;
S7:计算泥石流剪应力τ1;
S8:在泥石流沟道物源堆积体在地表径流剪应力作用下,计算侵蚀达到深度△h时的应力状态;
S9:根据力学平衡条件,当泥石流驱动力等于运动阻力时,计算泥石流沟道堆积体在被侵蚀△h深度时的静力平衡方程;
S10:由于泥石流浆体的粘滞系数η反映了流体的流变特征,流体的流变特征随泥石流体浓度的增加而增加,计算泥石流浆体的粘滞系数;
S11:根据计算出的泥石流沟道堆积体在被侵蚀△h深度时的静力平衡方程、以及泥石流浆体的粘滞系数η,计算在流深为h的情况下,泥石流沟道堆积物的侵蚀深度△h。
优选地,S6的宾汉模型表达其本构方程,其表达式为
τB=(γ-γw)hSinα
式中,τ1为泥石流剪应力,τB为泥石流浆体的屈服剪应力,η为泥石流的黏滞系数,v为泥石流的流速,h为泥石流流深,J为沟道纵比降,γ为泥石流体的重度,γw为水的重度=10kN/m3。
优选地,S7的泥石流剪应力τ1的计算公式为:
式中,γ为泥石流体的重度,γw为水的重度,h为泥石流流深,△h为泥石流沟道堆积物的侵蚀深度,J为沟道纵比降,α为沟道边坡坡度,η为泥石流浆体的粘滞系数。
优选地,S8的侵蚀达到深度△h时的应力状态;
δ=(γh+γsatΔh)cosα
τ2=(γh-10Δh)sinα
式中,γ为泥石流体的重度,α为沟道边坡坡度,△h为泥石流沟道堆积物的侵蚀深度,h为泥石流流深,τ2为泥石流沟道物源堆积体在地表径流剪应力作用下的剪应力,δ为该状态下剪切破坏面上的正应力。
优选地,S9的泥石流沟道堆积体在被侵蚀△h深度时的静力平衡方程为:
式中,τf为沟道堆积体抗剪强度,沟道堆积物的粘聚力c忽略不计。
优选地,S10的泥石流浆体的粘滞系数计算公式为:
其中,γc为泥石流流体的容重,η为泥石流浆体的粘滞系数。
优选地,S11的在流深为h的情况下,泥石流沟道堆积物的侵蚀深度△h计算公式为:
式中,为直剪或三轴试验沟道堆积物内摩擦角,α为沟道边坡坡度。
优选地,基于流深的泥石流沟道物源侵蚀深度计算方法适用范围为,野外泥石流沟道中泥石流体对原始沟道堆积物所造成的最大侵蚀量的计算,进而用于确定泥石流防治工程最小基础埋深的设计,能够适应泥石流实际工程设计需要。
本发明基于流深的泥石流沟道物源侵蚀深度的计算方法的有益效果如下:
1.本发明将泥石流流深作为切入点,基于宾汉模型和抗剪强度理论,综合考虑沟床堆积物在流动剪应力和自重静压的双重作用力、以及边坡坡度α、泥石流体重度和粘滞系数等多重因素,详细分析了泥石流运动过程中的受力状态,能够更加准确的反应某段的侵蚀深度,为防治工程基础埋深的设计提供依据,适应实际工程需求。
2.本发明引入了常用的泥石流黏滞系数计算方法,避免了难以获取粘滞系数的问题,同时区别计算不同容重泥石流体的侵蚀深度,适用性更为广泛,而非仅限于粘性泥石流。
附图说明
图1为本发明基于流深的泥石流沟道物源侵蚀深度的计算方法的流程图。
图2为本发明基于流深的泥石流沟道物源侵蚀深度的计算方法的泥石流侵蚀变化示意图。
附图标记:1-基岩;2-泥石流体;3-沟道物源。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
下面对本发明的具体实施方式进行描述,以便于本技术领域的技术人员理解本发明,但应该清楚,本发明不限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员来讲,只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内,这些变化是显而易见的,一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1所示,一种基于流深的泥石流沟道物源侵蚀深度的计算方法,包括以下步骤:
S1:通过现场取样实测,确定泥石流体容重γc,进而确定泥石流流体的重度γ;
S2:通过实际取样测取容重,确定原始沟床堆积物的重度γsat;
S3:获取沟道堆积物土样,确定直剪或三轴试验沟道堆积物内摩擦角
S4:通过现场调查,根据泥石流过流痕迹确定泥石流的流深h;
S5:通过现场测量获取沟道边坡坡度α,通过大比例尺地形图测量计算,确定沟道纵比降J;
S6:将泥石流体视为塑性流动体,利用宾汉模型表达其本构方程;
S7:计算泥石流剪应力τ1;
S8:在泥石流沟道物源堆积体在地表径流剪应力作用下,计算侵蚀达到深度△h时的应力状态;
S9:根据力学平衡条件,当泥石流驱动力等于运动阻力时,计算泥石流沟道堆积体在被侵蚀△h深度时的静力平衡方程;
S10:由于泥石流浆体的粘滞系数η反映了流体的流变特征,流体的流变特征随泥石流体浓度的增加而增加,计算泥石流浆体的粘滞系数;
S11:根据计算出的泥石流沟道堆积体在被侵蚀△h深度时的静力平衡方程、以及泥石流浆体的粘滞系数η,计算在流深为h的情况下,泥石流沟道堆积物的侵蚀深度△h。
本实施方案的S6的宾汉模型表达其本构方程,其表达式为
τB=(γ-γw)hsinα
式中,τ1为泥石流剪应力,τB为泥石流浆体的屈服剪应力,η为泥石流的黏滞系数,v为泥石流的流速,h为泥石流流深,J为沟道纵比降,γ为泥石流体的重度,γw为水的重度=10kN/m3。
本实施方案的S7的泥石流剪应力τ1的计算公式为:
式中,γ为泥石流体的重度,γw为水的重度,h为泥石流流深,△h为泥石流沟道堆积物的侵蚀深度,J为沟道纵比降,α为沟道边坡坡度,η为泥石流浆体的粘滞系数。
本实施方案的S8的侵蚀达到深度△h时的应力状态;
δ=(γh+γsatΔh)cosα
τ2=(γh-10Δh)sinα
式中,γ为泥石流体的重度,α为沟道边坡坡度,△h为泥石流沟道堆积物的侵蚀深度,h为泥石流流深,τ2为泥石流沟道物源堆积体在地表径流剪应力作用下的剪应力,δ为该状态下剪切破坏面上的正应力。
本实施方案的S9的泥石流沟道堆积体在被侵蚀△h深度时的静力平衡方程为:
式中,τf为沟道堆积体抗剪强度,沟道堆积物的粘聚力c忽略不计。
本实施方案的S10的泥石流浆体的粘滞系数计算公式为:
其中,γc为泥石流流体的容重,η为泥石流浆体的粘滞系数。
本实施方案的S11的在流深为h的情况下,泥石流沟道堆积物的侵蚀深度△h计算公式为:
式中,为直剪或三轴试验沟道堆积物内摩擦角,α为沟道边坡坡度。
本实施方案的基于流深的泥石流沟道物源侵蚀深度计算方法适用范围为,野外泥石流沟道中泥石流体对原始沟道堆积物所造成的最大侵蚀量的计算,进而用于确定泥石流防治工程最小基础埋深的设计,能够适应泥石流实际工程设计需要。
本实施方案在实施时,例一牛圈沟位于汶川县映秀镇南约2km处的岷江右岸。沟口坐标:北纬N31°02′44.1″,东经E103°28′27.5″,流域形态为扇形,流域纵向长度5.4km,平均宽度2.0km,流域面积10.7km2。受构造控制,流域分布不对称,左岸一侧较宽,右岸一侧较窄。流域最高点位于勘查区西侧,高程约2700m,最低点位于牛圈沟汇入岷江河口,高程858.3m,相对高差约1842m。主沟纵长6124m,平均宽度5.2m左右,相对高差1629m,主沟平均纵坡降266‰。沟道总体上下游较宽缓,向上游逐渐变窄变陡,局部宽窄相间、陡缓相间。汶川地震导致该沟产生了大量的崩滑体,为泥石流的活动提供了大量的松散物,导致震后爆发多次泥石流。其中,2010年“8.13”暴雨期间,牛圈沟爆发泥石流,物源启动量约13.03万方,冲出量约8.066万方,造成了沟内安置点道路和饮水工程的破坏,并堵塞了仅1/3的岷江河道。
选取1#跌水至2#跌水之间沟段为计算对象,获取该段相关参数,根据上述模型计算侵蚀深度,根据野外调查数据,对计算结果进行验证。计算方法步骤如下:
A1:通过现场取样实测,确定泥石流体容重γc=1.759t/m3,进而确定泥石流流体的重度γ=17.59kN/m3;通过实际取样测取容重,确定原始沟床堆积物的重度γsat=18.87kN/m3;获取沟道堆积物土样,通过直剪或三轴试验沟道堆积物内摩擦角通过现场调查,根据泥石流过流痕迹确定泥石流的流深h=0.8m;通过现场测量获取沟道边坡坡度α=35°,通过大比例尺地形图测量计算,确定该段沟道纵比降J=471(‰)。最后,将所得参数值代入公式,
计算得到泥石流沟道物源最大侵蚀深度△h=2.02m,实测侵蚀深度为2.1m,误差仅为3.9%,可为防护工程设计提供参考。
例二,七盘沟泥石流沟位于汶川县城西南约5km处威州镇七盘沟村,岷江左岸,沟口地理坐标为东经103°32'40.49",北纬31°26'39.19"。七盘沟泥石流沟流域面积达54.2km2,主沟长15.1km,海拔高度1300~4200m,相对高差约2900余米,主沟纵坡降192‰。支沟呈树枝状,沟道弯曲较多。2013年7月9日至7月11日8时,汶川县境内连降暴雨,导致汶川县七盘沟于2013年7月11日3时30分左右爆发,泥石流持续时间前后约1个半小时,本次泥石流一次性冲出固体物质达78.2万方,淤埋损坏都汶高速260m,损毁213国道445m,损坏乡村道路约15公里。
以本次泥石流为背景,选取七盘沟上游3#坝前沟段为计算对象,获取该段相关参数,根据上述模型计算侵蚀深度。计算方法步骤如下:
A2:通过现场取样实测,确定泥石流体容重γc=1.796t/m3,进而确定泥石流流体的重度γ=17.96kN/m3;通过实际取样测取容重,确定原始沟床堆积物的重度γsat=19.12kN/m3;获取沟道堆积物土样,通过直剪或三轴试验沟道堆积物内摩擦角通过现场调查,根据泥石流过流痕迹确定泥石流的流深h=2.2m;通过现场测量获取沟道边坡坡度α=30°,通过大比例尺地形图测量计算,确定该段沟道纵比降J=242(‰)。最后,将所得参数值代入公式,
计算得到泥石流沟道物源最大侵蚀深度△h=1.12m,实测侵蚀深度为1.2m,误差仅为7.14%,可为防护工程设计提供参考。
Claims (8)
1.一种基于流深的泥石流沟道物源侵蚀深度的计算方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:通过现场取样实测,确定泥石流体容重γc,进而确定泥石流流体的重度γ;
S2:通过实际取样测取容重,确定原始沟床堆积物的重度γsat;
S3:获取沟道堆积物土样,确定直剪或三轴试验沟道堆积物内摩擦角
S4:通过现场调查,根据泥石流过流痕迹确定泥石流的流深h;
S5:通过现场测量获取沟道边坡坡度α,通过大比例尺地形图测量计算,确定沟道纵比降J;
S6:将泥石流体视为塑性流动体,利用宾汉模型表达其本构方程;
S7:计算泥石流剪应力τ1;
S8:在泥石流沟道物源堆积体在地表径流剪应力作用下,计算侵蚀达到深度△h时的应力状态;
S9:根据力学平衡条件,当泥石流驱动力等于运动阻力时,计算泥石流沟道堆积体在被侵蚀△h深度时的静力平衡方程;
S10:由于泥石流浆体的粘滞系数η反映了流体的流变特征,流体的流变特征随泥石流体浓度的增加而增加,计算泥石流浆体的粘滞系数;
S11:根据计算出的泥石流沟道堆积体在被侵蚀△h深度时的静力平衡方程、以及泥石流浆体的粘滞系数η,计算在流深为h的情况下,泥石流沟道堆积物的侵蚀深度△h。
2.根据权利要求1所述的基于流深的泥石流沟道物源侵蚀深度的计算方法,其特征在于,所述S6的宾汉模型表达其本构方程,其表达式为:
τB=(γ-γw)hsinα
式中,τ1为泥石流剪应力,τB为泥石流浆体的屈服剪应力,η为泥石流的黏滞系数,v为泥石流的流速,h为泥石流流深,J为沟道纵比降,γ为泥石流体的重度,γw为水的重度=10kN/m3。
3.根据权利要求1所述的基于流深的泥石流沟道物源侵蚀深度的计算方法,其特征在于,所述S7的泥石流剪应力τ1的计算公式为:
式中,γ为泥石流体的重度,γw为水的重度,h为泥石流流深,△h为泥石流沟道堆积物的侵蚀深度,J为沟道纵比降,α为沟道边坡坡度,η为泥石流浆体的粘滞系数。
4.根据权利要求1所述的基于流深的泥石流沟道物源侵蚀深度的计算方法,其特征在于,所述S8的侵蚀达到深度△h时的应力状态:
δ=(γh+γsatΔh)cosα
τ2=(γh-10Δh)sinα
式中,γ为泥石流体的重度,α为沟道边坡坡度,△h为泥石流沟道堆积物的侵蚀深度,h为泥石流流深,τ2为泥石流沟道物源堆积体在地表径流剪应力作用下的剪应力,δ为该状态下剪切破坏面上的正应力。
5.根据权利要求1所述的基于流深的泥石流沟道物源侵蚀深度的计算方法,其特征在于,所述S9的泥石流沟道堆积体在被侵蚀△h深度时的静力平衡方程为:
式中,τf为沟道堆积体抗剪强度,沟道堆积物的粘聚力c忽略不计。
6.根据权利要求1所述的基于流深的泥石流沟道物源侵蚀深度的计算方法,其特征在于,所述S10的泥石流浆体的粘滞系数计算公式为:
其中,γc为泥石流流体的容重,η为泥石流浆体的粘滞系数。
7.根据权利要求1所述的基于流深的泥石流沟道物源侵蚀深度的计算方法,其特征在于,所述S11的在流深为h的情况下,泥石流沟道堆积物的侵蚀深度△h计算公式为:
式中,为直剪或三轴试验沟道堆积物内摩擦角,α为沟道边坡坡度。
8.根据权利要求1所述的基于流深的泥石流沟道物源侵蚀深度的计算方法,其特征在于,所述基于流深的泥石流沟道物源侵蚀深度计算方法适用范围为,野外泥石流沟道中泥石流体对原始沟道堆积物所造成的最大侵蚀量的计算,进而用于确定泥石流防治工程最小基础埋深的设计,能够适应泥石流实际工程设计需要。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910418975.9A CN110147609B (zh) | 2019-05-20 | 2019-05-20 | 一种基于流深的泥石流沟道物源侵蚀深度的计算方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910418975.9A CN110147609B (zh) | 2019-05-20 | 2019-05-20 | 一种基于流深的泥石流沟道物源侵蚀深度的计算方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110147609A true CN110147609A (zh) | 2019-08-20 |
CN110147609B CN110147609B (zh) | 2022-11-15 |
Family
ID=67592374
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910418975.9A Expired - Fee Related CN110147609B (zh) | 2019-05-20 | 2019-05-20 | 一种基于流深的泥石流沟道物源侵蚀深度的计算方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110147609B (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110532683A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-12-03 | 四川建筑职业技术学院 | 一种基于沟道流深、压应力的泥石流容重计算方法 |
CN111460357A (zh) * | 2020-03-09 | 2020-07-28 | 西北大学 | 一种凹形坡沟道中泥石流侵蚀深度计算方法 |
CN112735098A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-04-30 | 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所 | 一种震后冰湖溃决预警方法、装置及存储介质 |
CN113282997A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-08-20 | 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所 | 泥石流拦砂坝库内回淤纵比降测算方法、应用 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130078037A1 (en) * | 2010-06-11 | 2013-03-28 | Institute Of Mountain Hazards And Environment, Chinese Academy Of Sciences | Debris flow drainage canal based on cascade antiscour notched sill group and application thereof |
CN105369768A (zh) * | 2015-12-08 | 2016-03-02 | 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所 | 一种粘性泥石流最大冲起高度的测算方法及其应用 |
CN106971085A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-07-21 | 成都理工大学 | 一种泥石流沟道侵蚀量的计算方法 |
CN107180150A (zh) * | 2017-07-19 | 2017-09-19 | 四川建筑职业技术学院 | 一种震区泥石流沟道堆积物起动流深阀值的计算方法 |
-
2019
- 2019-05-20 CN CN201910418975.9A patent/CN110147609B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130078037A1 (en) * | 2010-06-11 | 2013-03-28 | Institute Of Mountain Hazards And Environment, Chinese Academy Of Sciences | Debris flow drainage canal based on cascade antiscour notched sill group and application thereof |
CN105369768A (zh) * | 2015-12-08 | 2016-03-02 | 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所 | 一种粘性泥石流最大冲起高度的测算方法及其应用 |
CN106971085A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-07-21 | 成都理工大学 | 一种泥石流沟道侵蚀量的计算方法 |
CN107180150A (zh) * | 2017-07-19 | 2017-09-19 | 四川建筑职业技术学院 | 一种震区泥石流沟道堆积物起动流深阀值的计算方法 |
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
KELIN X. WHIPPLE等: ""Open‐Channel Flow of Bingham Fluids: Applications in Debris‐Flow Research"", 《THE JOURNAL OF GEOLOGY》 * |
屈永平等: "强震区泥石流启动机制", 《山地学报》 * |
梁鸿熙等: "基于FLO-2D数值模拟的泥石流流动与堆积影响因素研究", 《工程地质学报》 * |
黄勋等: "强震区侵蚀-溃决型泥石流的动力特性定量分析", 《工程地质学报》 * |
龚凌枫等: "急陡沟道物源起动模式及水土耦合破坏机制分析", 《地球科学进展》 * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110532683A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-12-03 | 四川建筑职业技术学院 | 一种基于沟道流深、压应力的泥石流容重计算方法 |
CN110532683B (zh) * | 2019-08-28 | 2023-03-10 | 四川建筑职业技术学院 | 一种基于沟道流深、压应力的泥石流容重计算方法 |
CN111460357A (zh) * | 2020-03-09 | 2020-07-28 | 西北大学 | 一种凹形坡沟道中泥石流侵蚀深度计算方法 |
CN111460357B (zh) * | 2020-03-09 | 2024-01-16 | 西北大学 | 一种凹形坡沟道中泥石流侵蚀深度计算方法 |
CN112735098A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-04-30 | 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所 | 一种震后冰湖溃决预警方法、装置及存储介质 |
CN112735098B (zh) * | 2020-12-31 | 2022-08-09 | 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所 | 一种震后冰湖溃决预警方法、装置及存储介质 |
CN113282997A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-08-20 | 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所 | 泥石流拦砂坝库内回淤纵比降测算方法、应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110147609B (zh) | 2022-11-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110147609A (zh) | 一种基于流深的泥石流沟道物源侵蚀深度的计算方法 | |
Fisk | Geological investigation of the Atchafalaya Basin and the problem of Mississippi River diversion | |
Constantine et al. | Examining the physical meaning of the bank erosion coefficient used in meander migration modeling | |
Descroix et al. | Processes, spatio‐temporal factors and measurements of current erosion in the French Southern Alps: a review | |
Remaître et al. | Geomorphology and kinematics of debris flows with high entrainment rates: A case study in the South French Alps | |
Robbins | Suspended sediment and bed material studies on the lower Mississippi River | |
Jacobson et al. | Geomorphic changes on the Mississippi River flood plain at Miller City, Illinois, as a result of the flood of 1993 | |
CN205333624U (zh) | 一种泥石流汇江物理模拟试验装置 | |
Norman | Scour at selected bridge sites in Alaska | |
Jiang et al. | Best practice for sediment plume dispersion model application | |
Dąbkowski et al. | The quantity of sand fraction sediment in reservoirs as the basis of an assessment of the bedload transport from a reservoir catchment | |
Thomson et al. | River erosion and bank stabilization—north Saskatchewan River, Edmonton, Alberta | |
Bathurst | Literature review of some aspects of gravel-bed rivers | |
Copeland et al. | Technical Assessment of the Old, Mississippi, Atchafalaya, and Red (OMAR) Rivers: Mississippi River HEC-6T Model | |
Stephenson, D. & Paling | An hydraulic based model for simulating monthly runoff and erosion | |
Pérez et al. | TWO-DIMENSIONAL SIMULATION OF NON-NEWTONIAN FLOW | |
Katzer et al. | Sediment transport model for the East Fork of the Carson River, Carson Valley, Nevada | |
Williams | Erosion and sediment transport in the Owens River near Bishop, California | |
Changtai et al. | Research on Risk and Disaster Prediction of Tailings Dam Break in Complex Environments | |
Simon et al. | Knickpoint erosion and migration in cohesive streambeds | |
IVANOV | Hydro-geological process chain for building a flood scenario | |
Berkas | Sedimentation of Lake Taneycomo, Missouri, 1913-1987 | |
Muhammed | Research into the Positional Erosion around Bridges Abutments in the Garmian Region | |
Sadisun et al. | Design and Preliminary Results of Debris Flow Analog Model in Laboratory Scale, Case Study of Bentarsari Sub-watershed | |
Lomasney | Sediment Transport on the River Bandon, Co. Cork, Ireland |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20221115 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |