黏性泥石流冲起爬高计算

• 作者: 唐金波 胡凯衡 苏凤环
• 来源期刊: 山地学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 黏性泥石流 冲起爬高 水槽实验 蒋家沟
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 山地灾害
• 页码范围: 842-848
• 页数: 7页
• 分类号: P642.22
• 字数: 3872字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16089/j.cnki.1008-2786.000285

摘要

泥石流冲起爬高是泥石流防治工程设计中的一个重要参数.黏性泥石流是一种特殊的固、液两相流体,固、液两相间的相互作用很弱,流体整体性表现为粘塑性流体.在运动过程中,由于黏粒含量高,液相浆体表现出非常大的宏观黏性,而浆体的屈服应力和固相颗粒间的摩擦作用使得泥石流体表现出了很强的塑性特性.本文以黏性泥石流作为研究对象,考虑泥石流龙头的运动平衡方程,建立了一个简单的黏性泥石流运动爬高的物理模型.结合运动平衡方程的解和障碍物的几何特性,推导了黏性泥石流的冲起爬高的计算公式.参数敏感性分析表明,泥石流的冲起爬高随着障碍物迎面坡度和泥石流流速的增加而增加,随着障碍物坡面的摩擦系数和泥石流密度的增加为减小,而泥石流的泥深、液相浆体的屈服应力及动力粘性对泥石流的爬高影响较小.进一步的分析表明,黏性泥石流冲起爬高的计算公Hp=aV2/2g主中的动能修正系数a与泥石流的密度及障碍物的迎面坡度和摩擦系数有关,可表示为a=sinθ/[sinθ+Cfρs-ρf)/ρ cos θ tanψ].利用水槽实验和云南蒋家沟野外采集的泥石流动力学参数和爬高数据,验证了本文提出的黏性泥石流冲起爬高的计算公式的可靠性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	胡凯衡	中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室	55	751	15.0	25.0
5	苏凤环	中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室	16	229	7.0	15.0
9	唐金波	中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室	7	39	3.0	6.0