阶梯-深潭型泥石流排导槽的设计纵比降测算方法及应用

摘要

本发明公开了一种阶梯-深潭型泥石流排导槽的设计纵比降测算方法及应用。所述测算方法首先确定排导槽选址范围内的天然沟道平均纵比降、排导槽设计总长度、阶梯段悬空高度，然后确定无量纲参数坡比和潭配置密度，接着确定深潭段的数量，最后通过设计纵比降测算公式确定阶梯-深潭型泥石流排导槽设计纵比降。该方法基于严格的理论推导，并定义有物理意义的无量纲参数，能够合理确定阶梯-深潭型泥石流排导槽的设计纵比降，为排导槽的纵断面设计提供依据，计算简便，计算结果精度高，能适应实际工程需要。

主权项

一种阶梯‑深潭型泥石流排导槽的设计纵比降测算方法，所述阶梯‑深潭型泥石流排导槽包括排导槽槽底及其两侧的排导槽侧墙，所述排导槽槽底包括若干按一定间距设置的全衬砌的阶梯段(1)和充填于上下游阶梯段(1)之间的深潭段(2)，深潭段(2)顶面与下游阶梯段(1)的最高处平齐，其特征在于：阶梯‑深潭型泥石流排导槽的设计纵比降测算方法步骤如下：(一)通过现场调查实测，确定排导槽选址范围内的天然沟道平均纵比降i₀；通过现场调查，并结合工程实际情况，确定排导槽设计总长度L、单位m，及阶梯段(1)悬空高度H、取值3‑5m；(二)通过现场调查，并结合工程实际情况，确定无量纲参数坡比a、取值0.2‑0.5，及潭配置密度b、取值1‑10；(三)通过以下公式确定深潭段(2)的数量n式中，n—深潭段(2)数量；L—排导槽设计总长度，单位m，由步骤(一)确定；i₀—天然沟道平均纵比降，由步骤(一)确定；a—无量纲参数坡比，由步骤(二)确定；b—潭配置密度，由步骤(二)确定；H—阶梯段(1)悬空高度，由步骤(一)确定；(四)将步骤(一)中得到的天然沟道平均纵比降i₀，步骤(二)中得到的无量纲参数坡比a、潭配置密度b，及步骤(三)中得到的深潭段(2)数量n，分别代入以下公式，求解排导槽设计纵比降i$[n^2{(i_0-a)}^2-{(n+1)}^2{b}^2]i^2+2{(n+1)}^2{b}^2{i}_{0}i+n^2{(i_0-a)}^2-{(n+1)}^2{b}^2{i}_0^2=0$(五)如果步骤(四)中得到的排导槽设计纵比降i大于等于0.05同时小于等于0.20，则测算结束；如果步骤(四)中得到的排导槽设计纵比降i大于0.20、或小于0.05，则重复进行步骤(二)—步骤(四)。