(1)泥石流固-液分相流速计算方法^[22]

由于泥石流综合治理方案中，通常要在泥石流流通区适当部位建造1~2道拦渣坝，拦截泥石流体中粒径较大的块石，因此，可将泥石流沟中下游的泥石流体中固相物质按照固相物质的体积进行等效，即将实际泥石流体中不同粒径的固相物质简化为粒径相同的固相颗粒)。基本假定：

第一、泥石流在运动过程中，包括沿着泥石流沟的向前流动和泥石流体内的竖向紊动，但是，从分析泥石流流速尤其是针对泥石流对岸坡及防治结构的冲击、磨蚀机理出发，主要考虑泥石流体沿沟向前的运动问题，因此，本文假定泥石流体为一维两相流运动体系(流动方向设定为x方向)。

第二、泥石流在运动过程中，不考虑外部质量源，即不考虑岸坡对泥石流体的物源补给，泥石流在沟槽内冲淤平衡。

第三、考虑两相流体中固相颗粒之间的相互作用、浆体内部的作用以及固相颗粒与液相浆体之间的相互作用，不考虑固液两相的相变即固相颗粒和液相浆体之间的相互转换。

通过建立固、液两相的守恒方程，包括连续方程和动量方程。通过对泥石流平均压力、彻体力和控制体平均表面力(包括控制体外浆体对控制体浆体的阻力、控制体外固相对控制体浆体的阻力、控制体外浆体对控制体固相的牵引力和控制体外固相对控制体表面固相的相互作用力等四个方面)的计算，求解获得

式中，v_s和v_f分别表示固相和液相的平均速度(m/s)，M为理论固液分相流速比，α为固相颗粒的平均容积浓度，ρ_s和ρ_f分别表示固相和液相的平均密度(g/cm³)，g为重力加速度(9.8m/s²)，θ为泥石流沟床的平均坡角(°)，τ_B为浆体的宾汉极限屈服应力(Pa)，μ为浆体的刚度系数(Pa·s)， 为待定系数，d₀为控制体等效半径(m)，d_e为固相颗粒等效半径(m)，P为泥石流平均压强(kPa)，G为泥石流实际固相流速和理论固相流速的比例系数， 为固相实际流速(m/s)， 为液相实际流速(m/s)，L为流通区长度(m)，h为泥石流体厚度(m)。

(2)基于冲击形迹的泥石流冲击力计算方法^[26]

由于泥石流冲击作用下通常要在防治结构表面或泥石流沟岸产生大量的冲击坑及冲蚀槽等冲击形迹，因此，可以基于冲击形迹建立反求泥石流冲击力的计算方法。基本假定：

第一、把泥石流体概化为由等效均质浆体和粒径相同的固相颗粒组成的两相流体。

第二、把泥石流体视为与沟床平行的一维两相流运动体系，固、液两相的运动速度分别为和并且固相、液相以相同的角度冲击防治结构或岸坡。

第三、泥石流在运动过程中，不考虑外部质量源，即不考虑岸坡对泥石流体的物源补给，泥石流在沟槽内冲淤平衡。

第四、把冲击坑和冲蚀槽等冲击形迹概化为半椭球体。

上一页  [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7]  下一页