[发明专利]阶梯-深潭型泥石流排导槽的深潭段长度测算方法

权利要求书

1.一种阶梯-深潭型泥石流排导槽的深潭段长度测算方法，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深潭段(2)长度测算方法步骤如下：

(一)通过泥石流容重计算公式计算或实际取样实测容重，确定泥石流体容重γ_c，单位kN/m³；通过大比例尺地形图测量计算或现场调查实测，确定排导槽设计纵比降i；将排导槽设计纵比降i代入公式θ＝arctani，确定泥石流抛射角度θ，单位度；通过现场调查，并结合工程实际情况，确定阶梯段(1)设计悬空高度H、取值3-5m，排导槽设计宽度B、单位m，及排导槽设计峰值流量Q、单位m³/s；

(二)选定排导槽材料，根据排导槽材料确定排导槽糙率n_c，和容许流速v_容、单位m/s；将容许流速v_容代入公式确定泥石流过流泥深h_c、单位m，式中，Q为排导槽设计峰值流量、单位m³/s、由步骤(一)确定，B为排导槽设计宽度、单位m、由步骤(一)确定；

(三)针对稀性泥石流：通过公式确定泥石流水力半径R_c、单位m，式中，B为排导槽设计宽度、单位m、由步骤(一)确定，h_c为泥石流过流泥深、单位m、由步骤(二)确定；根据公式确定泥石流泥沙修正系数ψ_c，式中，γ_c为泥石流体容重、单位kN/m³、由步骤(一)确定，γ_H为泥石流固体物质容重、通过实际取样实测得到、单位kN/m³，γ_W为水的容重、取值10kN/m³；将泥石流水力半径R_c、泥石流泥沙修正系数ψ_c代入公式确定泥石流断面平均流速v_c、单位m/s，式中，γ_H为泥石流固体物质容重、通过实际取样实测得到、单位kN/m³，n_c为排导槽糙率、由步骤(二)确定，i为排导槽设计纵比降、由步骤(一)确定；

针对粘性泥石流：通过公式确定泥石流断面平均流速v_c、单位m/s，式中，n_c为排导槽糙率、由步骤(二)确定，h_c为泥石流过流泥深、单位m、由步骤(二)确定，i为排导槽设计纵比降、由步骤(一)确定；

(四)将步骤(二)中得到的容许流速v_容与步骤(三)中得到的泥石流断面平均流速v_c进行对比，如果小于2％，则继续进行步骤(五)；如果大于等于2％，则将v_c作为新的v_容，重新进行步骤(二)—步骤(四)；

(五)通过以下公式确定深潭段(2)长度L

式中，L—深潭段(2)长度，单位m；

A—计算参量，取值1.3-1.6；

ψ—泥石流性质修正系数，对于稀性泥石流、ψ取值0.70-0.88，对于粘性泥石流、ψ取值0.55-0.70；

v_c—泥石流断面平均流速，单位m/s，由步骤(三)确定；

θ—泥石流抛射角度，单位度，由步骤(一)确定；

g—重力加速度，取值9.8m/s²；

h_c—泥石流过流泥深，单位m，由步骤(二)确定；

H—阶梯段(1)设计悬空高度，单位m，由步骤(一)确定。