泥石流动力特征计算.pdf

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3.3.2泥石流的力学特征

⑴容重

泥石流静力学特征主要指泥石流体或浆体的容重、含水量、物质组成、流变特征、化学质及其静

力特征等。在一般地区出于泥石流的突发、冲击力大等条件所限，难以直接测得天然泥石流容重。

一般采用现场调查试验法进行泥石流容重的测定，即在现场请当地亲眼看见泥石流暴发的居民多

人，在需要测试的沟段，选取有代表的堆积物搅拌成暴发时泥石流流体状态，进行样品鉴定，然

后分别测出样品的总质量和总体积，求出泥石流流体容重。在无法取得代表样品时，根据《规范》

中泥石流沟易发程度数量化评分标准，对某泥石流沟进行泥石流沟易发程度数量化评分详（见表

4-3）,按照《规范》中附表“数量化评分N（）与重度、1（+0）关系”，可以得到泥石流的容

重。本报告采用后一种方法，查表得到泥石流的容重为1.68t/m3。

2（）泥石流流速

泥石流的流量是泥石流重要的特征值之一。它不仅反映了泥石流的强度，规模和流体质，而且决

定着防治泥石流工程建筑物的类型、结构和尺寸。因此，泥石流的洪峰流量是泥石流研究和防治工

程中不可缺少的参数。

流速VC按照铁道部推荐的稀泥石流的计算公式进行计算：

11L_

=

式中：一一泥石流中含沙量变化引起的流速修正系数，°加（①+1）”；

R水力半径m（）,2.5m；

IC——泥石流水力坡度（％。），用沟床纵坡代替；

£

〃一一清水河床糙率系数；小二,九一“

①一一泥石流泥沙修正系数，VH-YC）.

九泥石流容重t（/m3）,为1.68t/m3；

清水容重清m3）,

九——泥石流中固体物质重度。

根据以上计算公式，泥石流的平均流速为8.28m/s。

3（）泥石流流量

泥石流流量计算，目前主要有两种方法，一是雨洪法；二是形态调查法。

①雨洪法

假设泥石流与暴雨同频率、且同步发生，先按水文方法计算出断面不同频率下的小流域暴雨洪峰流

量计（算方法查阅四川省水文手册），然后选用堵塞系数，按下式计算泥石流流量：

式中：°——频率为P的泥石流洪峰值流量m（3/s）；

一一频率为P的暴雨洪水设计流量m（3/s）；

①一一泥石流泥沙修正系数，查《规范》附表，值为0.71；

九泥石流容重(t/m3),为1.68t/m3；

儿——清水的重度(t/m3),为1.0；

加一一泥石流中固体物质重度；

DC一一泥石流堵塞系数(见表3-8),可查经验表为1.5。

表3-8泥石流阵流堵塞系数DC值表

堵塞程度严重堵塞中等严重堵塞微堵塞无堵塞

De值2.52.5〜1.51.5〜1.11.0

按照雨洪法，利用泥石流流量公式计算所得的泥石流最大流量如卜.表(表3-9)所示:

表3-9雨洪法计算最大流量

某泥石流沟

项目J-j

流域面积F(km2)35

沟长L(km)11.25

平均坡降J(%o)222

泥沙修正系数60.71

设计频率p(%)2