[发明专利]一种非对称式泥石流排导槽的设计方法和应用

摘要

本发明公开了一种非对称式泥石流排导槽及其设计方法和应用。所述排导槽包括用于排泄设计标准下泥石流的排导槽主槽，和设于排导槽主槽上方的排导槽辅助槽；辅助槽侧墙与主槽侧墙连为一体，或辅助槽侧墙位于主槽侧墙上方的外侧；保护对象设计防护标准较低一侧的辅助槽侧墙的一段为溃决段，溃决段顶宽b₀与辅助槽侧墙顶宽b相等；辅助槽侧墙材质与溃决段材质不同，溃决段采用浆砌石材料、或钢筋石笼、或采用较辅助槽侧墙低标号的混凝土。本发明能有效解决堆积扇上排导槽两岸保护对象的防护标准不同的问题，且修建投资抵、安全性能高、后期维护费用少，特别适用于经济落后、投资受限的村镇防护并解决其面临的泥石流排导问题。

主权项

一种非对称式泥石流排导槽的设计方法，其特征在于：所述非对称式泥石流排导槽包括用于排泄设计标准下泥石流的排导槽主槽(1)，和设于排导槽主槽(1)上方的排导槽辅助槽(2)；辅助槽侧墙(4)与主槽侧墙(3)连为一体，或辅助槽侧墙(4)位于主槽侧墙(3)上方的外侧；保护对象设计防护标准较低一侧的辅助槽侧墙(4)的一段为溃决段(5)，溃决段(5)顶宽b₀与辅助槽侧墙(4)顶宽b相等；辅助槽侧墙(4)材质与溃决段(5)材质不同，溃决段(5)采用浆砌石材料、或钢筋石笼、或采用较辅助槽侧墙(4)低标号的混凝土；所述非对称式泥石流排导槽的设计方法步骤如下：(一)通过现场调查实测，确定泥石流重度γ_泥石流、单位kN/m³；根据小流域水文计算方法，确定设计标准下的泥石流峰值流量Q_总、单位m³/s；根据小流域水文计算方法，确定设计标准下主河的洪水洪峰流量，然后根据设计标准下主河的洪水洪峰流量确定通过排导槽排导至主河的导致堵江的泥石流临界峰值流量Q_主河、单位m³/s；(二)根据现场实际情况，确定溃决段(5)选用的材质，并根据选用材质确定溃决段(5)重度γ_溃决段、单位kN/m³；根据现场实际情况，确定溃决段(5)顶宽b₀和辅助槽高度h₂、单位均为m；(三)根据复式河槽水流流量计算的断面叠加法，确定排导设计标准下的泥石流至主河时排导槽辅助槽(2)中泥深高度h_泥深、单位m；(四)通过以下公式确定溃决段(5)长度L₀式中，L₀—溃决段(5)长度，单位m；Q_总—设计标准下的泥石流峰值流量，单位m³/s，由步骤(一)确定；Q_主河—通过排导槽排导至主河的导致堵江的泥石流临界峰值流量，单位m³/s，由步骤(一)确定；—考虑泥石流性质的综合系数，取值范围0.2‑0.5；g—重力加速度，取值9.81m/s²；h_泥深—排导设计标准下的泥石流至主河时排导槽辅助槽(2)中泥深高度，单位m，由步骤(三)确定；(五)通过以下公式确定溃决段(5)高度h₀，同时满足溃决段(5)高度h₀<辅助槽高度h₂式中，h₀—溃决段(5)高度，单位m；h_泥深—排导设计标准下的泥石流至主河时排导槽辅助槽(2)中泥深高度，单位m，由步骤(三)确定；γ_溃决段—溃决段(5)重度，单位kN/m³，由步骤(二)确定；γ_泥石流—泥石流重度，单位kN/m³，由步骤(一)确定；b₀—溃决段(5)顶宽，单位m，由步骤(二)确定；h₂—辅助槽高度，单位m，由步骤(二)确定。