弯道超高法在猴子岩电站江口泥石流沟治理中的应用

摘要

我国水电工程大部分集中在西部山区,泥石流灾害在这些地区较为突出.由于泥石流暴发的突然性和不可复制性,对泥石流原型进行野外观测和室内实验测量都存在很大的困难.泥石流流速是研究泥石流的主要运动学参数,是确定流量、冲击力、爬高及冲淤特征的基础参数,是泥石流治理工程设计必备的核心参数,因此选取合适的方法确定泥石流流速是的一个关键.鉴于泥石流为复杂的多相非牛顿体,怎样精确的计算泥石流的流速始终是一个科学难题.目前常用的经验公式是由某一条或综合了某几条泥石流沟长期观测资料，总结归纳得出的，由此得到的经验公式运用到其他泥石流沟时需进行修正。而弯道超高法计算泥石流流速是基于每条泥石流沟的现场勘测资料，只要现场勘测误差尽可能的小，其计算出的结果还是较为可靠的。本文中规范推荐的公式计算出的泥石流流速大于弯道超高法计算出的流速，是因为规范的经验公式中各参数取值具有一定的经验性，各参数的取值不一定能很好的符合江口沟的沟道特征，故计算出的结果与弯道超高法计算出的结果之间有一定的偏差。弯道超高法存在一定的局限性，对于沟道特征较为明显、泥痕清楚的泥石流沟（如江口泥石流沟），弯道超高法具有一定的可行性。弯道超高法需要解决的问题：泥石流是复杂的多相非牛顿体，其过程十分复杂，在沟道勘测时需测准同一次泥石流在沟道两岸的泥痕，而公式中用到的流体的粘聚力、内摩擦角、重度、平均泥深等参数，这些参数目前尚难精确获得，进而给公式带来计算偏差。