[发明专利]粘性泥石流三角形底排导槽水力最佳断面设计方法及应用

摘要

本发明公开了一种粘性泥石流三角形底排导槽水力最佳断面设计方法及其应用。针对现有技术中三角形底排导槽设计中排导槽水力最佳断面的计算方法烦琐，且无法得到唯一的确定值等缺陷，本发明提供一种粘性泥石流三角形底排导槽水力最佳断面设计方法。该方法首先计算排导槽水力最佳断面尺寸参量F和水力最佳断面特征参量S；然后计算排导槽水力半径R；最后计算水力最佳断面的宽度W、深度H。该方法适用于粘性泥石流的防治，且可与其他骨干型拦挡工程配合使用。与现有技术相比，本发明能够合理确定三角形底排导槽水力最佳断面的形状和尺寸，且计算结果为唯一确定解，计算方法有效快速简便，适应实际工程需要。

主权项

1.一种粘性泥石流三角形底排导槽水力最佳断面设计方法，其特征在于：所述水力最佳断面设计方法步骤如下：(1)计算三角形底排导槽的水力最佳断面尺寸参量F和水力最佳断面特征参量S，计算式如下：$F=\frac{\sqrt{1+{I_C}^2}}{I_C}-1$ S=8\sqrt{1+{I_C}^2}-4I_C式中：Ic-三角形底排导槽的横坡比降，根据排导槽布置地实际地形特征取值；F-水力最佳断面尺寸参量；S-水力最佳断面特征参量；(2)计算三角形底排导槽水力最佳断面相应的水力半径R，计算式如下：$ R=0.8132{\left\{\frac{Q^3}{S^3}{\left[\frac{C_v(1-C_v)}{D_{10}}\right]}^{-2}{I}^{-1/2}\right\}}^{1/7}式中：R-三角形底排导槽水力最佳断面相应的水力半径，单位m；Q-泥石流设计流量，单位m3/s，通过通用的调查或计算方法求得；Cv-泥石流体积比含砂浓度，通过野外调查确定；D10-颗粒级配曲线上10％颗粒较之为小的粒径，单位mm，通过实地取样分析确定；I-槽底的纵比降，采用绝对值，根据实际地形情况确定；其他符号同前面一致；(3)计算三角形底排导槽水力最佳断面的宽度W和深度H，计算式如下：$ W=\frac{\mathrm{SR}}{I_{C}R+\sqrt{1+{I_C}^2}}$ H=\frac{{\mathrm{SI}}_C\mathrm{FR}}{2I_{C}F+2\sqrt{1+{I_C}^2}}式中：W-三角形底排导槽水力最佳断面的宽度，单位m；H-三角形底排导槽水力最佳断面的深度，单位m；其他符号同前面一致。$$$$$