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“东川型”泥石流排导槽是前辈泥石流专家在多年防灾减灾实践中创建的一种软基消能的排导槽,是我国目前泥石流治理中最为常见的排导槽形式之一。目前,对于“东川型”排导槽中的泥石流运动性能的研究还远远不足,排导槽与泥石流的运动之间的相互作用还有待进一步揭示,研究“东川型”排导槽的优化结构和输移力已成为重要的研究课题。
室内模型试验是泥石流研究的重要方法。利用成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室的泥石流动力模拟装置为试验平台,对排导槽内的泥石流运动要素与泥石流运动的阻力进行了实验研究,从而推导出排导槽结构型式与输移力的关系。通过试验研究可以得到以下结论:
(1)泥石流的容重、流速与排导槽的纵比降和肋槛结构与布置参数关系非常密切,通常纵比降与泥石流容重、流速存在正相关关系。
(2)肋槛高度和肋槛间距对泥石流容重的影响较为复杂。肋槛高度与泥石流容重既有正相关关系也有负相关关系;肋槛间距对泥石流容重多数情况下成正相关关系。
(3)利用综合曼宁系数来描述“东川型”泥石流排导槽的输移力,其与纵比降、肋槛高度、肋槛间距都有非常复杂的关系。从单因素分析方法,很难揭示出各个影响因素与输移力的关系。
(4)肋槛间距与高度的比值与排导槽的综合曼宁系数之间成线性关系,综合曼宁系数随着比值的增加而减小。间距与肋槛的比值由5增加至35,曼宁系数下降约50.0%。这个结论对于排导槽设计中调节输移力具有重要作用。
(5)实际工程设计中,可借鉴本试验的结论,明确排导槽的消能工结构所处的区间,及肋槛结构的两个参数的相对关系,为排导槽工程设计优化提供依据。