[發明專利]一種粘性泥石流最大淤積厚度計算方法

有效

• 申請號: 201910515719.1
• 申請日: 2019-06-14
• 公開（公告）號: CN110232165B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 余斌;劉雙;劉清華
• 申請（專利權）人: 成都理工大學
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 趙凱

1.一種粘性泥石流最大淤積厚度計算方法，其特征在于，包括以下步驟：

a、調查已有泥石流的最大淤積厚度H，泥石流淤積底坡坡θ，泥石流容重ρ，根據式1計算出該次泥石流屈服應力τ，

τ＝ρgHsinθ????式1

H——泥石流最大淤積厚度，m；

τ——泥石流屈服應力，Pa；

ρ——泥石流容重，kg/m³；

g——重力加速度，g＝9.81m/s²；

θ——泥石流淤積底坡坡度，度；

b、分析該次泥石流的顆粒組成，分別得到細顆粒以外的顆粒中，中間顆粒的百分數X、粗顆粒的百分數Y，Cd值、S值、Cc值和dv值，粗顆粒與中間顆粒相對應的d₃₀，d₁₀，d₅₀和d₆₀值，以及體積濃度C₀值，通過式8計算得到，由式3、式4和式6計算得C值，由式2計算泥石流屈服應力τ；

τ＝τ₀C²e^22CP?????????式2

C＝C₀(Xb+Ya)?????????式3

b＝1.14C_d^0.14(S/6.61)^-0.012???式6

S＝πd₅₀²/ψ???????????????式7

其中：

τ——泥石流屈服應力，Pa；

τ₀——經驗系數，Pa；

C——等效泥沙體積濃度，由式3計算得到；

P——等效粘土礦物百分含量；

a——修正系數一，由式4計算得到；

b——修正系數二，由式6計算得到；

C₀——泥沙體積濃度；

Cc——粗顆粒泥沙曲率系數，由式5計算得到，其中的d₃₀，d₁₀和d₆₀分別為粗顆粒的值；

C_c’——粗顆粒有效泥沙曲率系數；

C_e——中間顆粒泥沙曲率系數，由式5計算得到，其中的d₃₀，d₁₀和d₆₀分別為中間顆粒的值；

C_d——中間顆粒有效泥沙曲率系數；

d_v——粗顆粒泥沙顆粒體積平均粒徑，mm；

C_c0——常數一，C_c0＝0.523；

d_v0——常數二，d_v0＝1.23mm；

d₃₀——粗顆粒泥沙中小于30％的泥沙顆粒粒徑，mm；

d₁₀——粗顆粒泥沙中小于10％的泥沙顆粒粒徑，mm；

d₅₀——粗顆粒泥沙中小于50％的泥沙顆粒粒徑，mm；

d₆₀——粗顆粒泥沙中小于60％的泥沙顆粒粒徑，mm；

S——中間顆粒平均表面積，mm²；由式7計算得到；

π——圓周率，取值為3.1416；

ψ——中間顆粒球度值，ψ＝0.72；

C₁——常數三，C₁＝0.18；

C₂——常數四，C₂＝-0.01；

X——中間顆粒占黏粒以外的顆粒百分數；

Y——粗顆粒占黏粒以外的顆粒百分數；

c、根據該次泥石流在不同頻率下的泥石流容重值或相鄰流域的泥石流容重值，由式8計算得到泥石流體積濃度C₀值；

其中：

ρ₀——水的容重，ρ₀＝1000kg/m³；

ρ_S——泥石流中固體顆粒的容重，ρ_S＝2700kg/m³；

d、再根據中間顆粒和粗顆粒級配的X值、Y值，Cd值、S值、Cc值和dv值及粗顆粒與中間顆粒相對應的d₃₀、d₁₀、d₅₀、d₆₀值，由等效粘土礦物百分含量P，通過式2計算得到不同頻率下或相鄰流域的泥石流屈服應力τ，再由式1和泥石流屈服應力τ、所在位置的泥石流淤積底坡坡度θ、不同頻率下或相鄰流域的泥石流容重ρ，計算得到不同頻率下或相鄰流域的泥石流最大淤積厚度H；

所述步驟b中，當Cc≤1時，Cc’＝Cc；當Cc＞1時，Cc’＝1/Cc；

所述步驟b中，當Ce≤1時，Cd＝Ce；當Ce＞1時，Cd＝1/Ce。