[发明专利]一种泥石流屈服应力和最大淤积厚度计算方法

权利要求书

1.一种泥石流屈服应力的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)调查已有泥石流的最大淤积厚度H，淤积底坡坡度θ，泥石流容重ρ，根据公式一计算出该次泥石流屈服应力τ，

τ＝ρgH sinθ公式一

H：泥石流最大淤积厚度，单位为m

τ：泥石流屈服应力，单位为Pa

ρ：泥石流容重，单位为kg/m³

g：重力加速度，值为9.81m/s²

θ：泥石流淤积底坡坡度，单位为度；

(2)分析该次泥石流的颗粒组成，分别得到Cc值、d_v值，以及体积浓度C₀值，C₀由公式六计算得到，由公式三和公式四计算得C值，由公式二计算等效粘土矿物百分含量P，

τ＝τ₀C²e^22CP公式二

C＝aC₀公式三

τ：泥石流屈服应力，单位为Pa

τ₀：经验系数，单位为Pa；当C≤0.47时，τ₀＝30Pa；当0.59≥C>0.47时，τ₀＝30e^5(C-0.47)Pa；当C>0.59时，τ₀＝30e^5(C-0.47)e^8(C-0.59)Pa；当C₀≤0.47时，C₁＝C₂＝0

C：等效泥沙体积浓度，由公式三计算得到

P：等效粘土矿物百分含量，以小数表示，指泥沙中的含量，待定

a：修正系数，由公式四计算得到

C₀：泥沙体积浓度

C_c’：粗颗粒有效泥沙曲率系数，C_c≤1时,C_c’＝C_c；C_c>1时，C_c’＝1/C_c；粗颗粒指粘粒以外的粗颗粒

C_c：粗颗粒泥沙曲率系数

d_v：粗颗粒泥沙颗粒体积平均粒径，单位为mm

C_c0：常数，值为0.523

d_v0：常数，值为1.23mm

d₃₀，d₁₀和d₆₀分别为粗颗粒泥沙中小于30％，10％和60％的泥沙颗粒粒径，单位为mm

C₁，C₂为常数：C₁＝0.18,C₂＝-0.01；

(3)根据该次泥石流在不同频率下的泥石流容重值，或相邻流域的泥石流容重值，由公式六计算得到泥石流体积浓度C₀值，

ρ₀＝水的容重，＝1000kg/m³

ρ_S＝泥石流中固体颗粒的容重，≈2700kg/m³，

再根据颗粒级配的C_c值，d_v值，由前面计算的等效粘土矿物百分含量P，由公式二计算得到不同频率下或相邻流域的泥石流屈服应力τ。

2.一种泥石流最大淤积厚度的计算方法，其特征在于：根据权利要求1的方法所计算得到的泥石流屈服应力τ、评估位置的底坡坡度θ、不同频率下或相邻流域的泥石流容重ρ，由公式一可以计算得到不同频率下或相邻流域的泥石流的最大淤积厚度H。