[发明专利]阶梯-深潭型泥石流排导槽的设计纵比降测算方法及应用

权利要求书

1.一种阶梯-深潭型泥石流排导槽的设计纵比降测算方法，所述阶梯-深潭型泥石流排导槽包括排导槽槽底及其两侧的排导槽侧墙，所述排导槽槽底包括若干按一定间距设置的全衬砌的阶梯段(1)和充填于上下游阶梯段(1)之间的深潭段(2)，深潭段(2)顶面与下游阶梯段(1)的最高处平齐，其特征在于：阶梯-深潭型泥石流排导槽的设计纵比降测算方法步骤如下：

(一)通过现场调查实测，确定排导槽选址范围内的天然沟道平均纵比降i₀；通过现场调查，并结合工程实际情况，确定排导槽设计总长度L、单位m，及阶梯段(1)悬空高度H、取值3-5m；

(二)通过现场调查，并结合工程实际情况，确定无量纲参数坡比a、取值0.2-0.5，及潭配置密度b、取值1-10；

(三)通过以下公式确定深潭段(2)的数量n

式中，n—深潭段(2)数量；

L—排导槽设计总长度，单位m，由步骤(一)确定；

i₀—天然沟道平均纵比降，由步骤(一)确定；

a—无量纲参数坡比，由步骤(二)确定；

b—潭配置密度，由步骤(二)确定；

H—阶梯段(1)悬空高度，由步骤(一)确定；

(四)将步骤(一)中得到的天然沟道平均纵比降i₀，步骤(二)中得到的无量纲参数坡比a、潭配置密度b，及步骤(三)中得到的深潭段(2)数量n，分别代入以下公式，求解排导槽设计纵比降i

[n2(i0-a)2-(n+1)2b2]i2+2(n+1)2b2i0i+n2(i0-a)2-(n+1)2b2i02=0]]>

(五)如果步骤(四)中得到的排导槽设计纵比降i大于等于0.05同时小于等于0.20，则测算结束；如果步骤(四)中得到的排导槽设计纵比降i大于0.20、或小于0.05，则重复进行步骤(二)—步骤(四)。

2.如权利要求1所述的阶梯-深潭型泥石流排导槽设计纵比降测算方法的应用，其特征在于：适用于天然沟道平均纵比降i₀为0.20-0.40的泥石流沟。

3.如权利要求1所述的阶梯-深潭型泥石流排导槽设计纵比降测算方法的应用，其特征在于：适用于阶梯-深潭型泥石流排导槽的纵断面设计参数的确定。

4.根据权利要求3所述的阶梯-深潭型泥石流排导槽设计纵比降测算方法的应用，其特征在于：排导槽设计纵比降i确定后，将求解排导槽设计纵比降i所用的无量纲参数坡比a、潭配置密度b和步骤(一)中得到的阶梯段(1)悬空高度H分别代入公式a＝H/L₁、b＝L₂/L₁，得到深潭段(2)长度L₁和阶梯段(1)长度L₂。