[發明專利]一種階段束流型泥石流排導槽及其應用

有效

• 申請號: 201710895780.4
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107806065B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 陳華勇;柳金峰;游勇;陳曉清;陳劍剛;趙萬玉;唐金波
• 申請（專利權）人: 中國科學院;水利部成都山地災害與環境研究所
• 主分類號: E02B5/00
• 分類號: E02B5/00;E02B3/10
• 代理公司: 成都賽恩斯知識產權代理事務所(普通合伙) 51212
• 代理人: 王璐瑤

本發明公開了一種階段束流型泥石流排導槽及其應用。所述階段束流型泥石流排導槽包括若干段頭尾相連的束流結構體；每一段束流結構體的泥石流入口處的過流斷面完全相同，每一段束流結構體的泥石流出口處的過流斷面完全相同；束流結構體包括槽底及其兩側的邊墻，槽底沿泥石流流向逐漸抬升，兩側邊墻沿泥石流流向逐漸向排導槽中心線收窄。所述階段束流型泥石流排導槽通過束流結構體過流斷面上的逐漸束窄及兩段束流結構體之間的突擴設計，能夠有效增強泥石流紊動，增加泥石流消能率，降低泥石流速度，從而減輕排導槽的磨蝕、沖刷程度，有效保護下游地區泥石流排泄安全，尤其適用于高山區大比降溝道、含有大粒徑漂石的泥石流體。

技術領域

本發明涉及一種泥石流防治技術，特別是涉及一種適用于高山區大比降溝道的階段束流型泥石流排導槽及其應用。

背景技術

高山區地質構造活躍、地形高差懸殊、氣候空間分異明顯，極易形成大規模泥石流。由于大規模泥石流具有流速高、慣性高、沖擊破壞力強的特點，高速運動的泥石流往往對下游地區居民點和通訊、道路、電力等國家設施構成嚴重威脅，因此需要具有消能、防沖的泥石流排導槽結構體型，從而保護下游地區人民群眾的生命財產安全。

泥石流排導槽是人們長期研究和處置堆積區泥石流的一種智慧結晶。通過多年的泥石流排導槽防治技術研究，目前已經形成了以東川槽、V型槽、交錯齒檻槽、以及階梯-深潭排導槽等為防治主體的多種泥石流排導槽結構體型。

在東川槽結構中，橫向肋檻能夠攔蓄一定體積的泥石流物質，通過高速運動的泥石流體與橫向肋檻前的碎屑物的相互作用，能夠消去泥石流體的一部分動能，從而減小泥石流速度，但是由于泥石流容重高、慣性強、粗顆粒含量豐富，所以泥石流對橫向齒檻的沖刷磨蝕作用強烈，因此東川槽一般用于溝道縱坡較小的情況。近年來，陳曉清等提出了一種基于梯級防沖刷齒檻群的泥石流排導槽(簡稱交錯槽，CN200910058217.7)，交錯槽具有阻流與挑流的作用，能有效控制泥石流排導的洪峰流量，且能很好解決排導槽的淤積難題，減少排淤維護費用，但是高速運動的泥石流直接作用于溝槽內齒檻，齒檻將受到強大的沖擊壓力，在實際工程應用中需要進行加固處理。趙萬玉等針對排導槽中部易遭受泥石流磨蝕破壞的問題，提出了一種擾流消能的全襯砌泥石流排導槽(CN201510366760.9)，即在排導槽中部的底板上設置若干呈梅花型布置的消能墩，能夠對泥石流產生擾流作用，在布設梅花型消能墩的區域，泥石流呈“S”型運動流路，改變了泥石流運動軌跡，極大分散了流路也分散了泥石流對槽底的磨蝕，減小了泥石流對槽底的集中沖刷。傳統的矩形槽與V型槽，雖然在槽體中沒有橫向肋檻，槽體的局部結構不容易被泥石流破壞，但是此類排導槽無任何消能措施，無法有效減小泥石流運動過程中的動能，消減泥石流運動速度。

發明內容

本發明的目的就是針對現有技術的不足，提供一種適用于高山區大比降溝道的階段束流型泥石流排導槽及其應用，該排導槽能夠有效增強泥石流紊動，增加泥石流消能率，降低泥石流速度，從而減輕排導槽的磨蝕、沖刷程度，有效保護下游地區泥石流排泄安全。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：