“阶梯+消力墩”型排导槽调控泥石流性能研究

摘要

排导槽在泥石流减灾防灾中扮演着重要角色,但以往的排导槽难以解决近些年出现的大坡降沟道泥石流灾害治理难题。为此,提出了一种"阶梯+消力墩"排导槽以期解决这一难题。通过水槽试验,从泥石流流态、密度、颗粒粒径、泥深、速度和冲击力等方面评估3种消力墩体型(正方形、梯形和三角形)排导槽调控泥石流的效果。结果表明:泥石流在排导槽内呈现波状流态,消力墩把泥石流挑向空中,对泥深产生了放大效应,且正方形消力墩放大效果最明显,梯形消力墩放大效应最弱,可以显著降低泥石流流速;泥石流经过"阶梯+消力墩"结构的调控后,在出口处的密度有所降低,固相颗粒粒径减小,且梯形消力墩表现出最强的拦粗排细能力;梯形消力墩上承受的冲击压强大于三角形消力墩上的冲击压强,第1个消力墩上冲击压强最大的体型为正方形消力墩体型,第2、3个消力墩上冲击压强最大的体型为梯形消力墩体型。