基于Flow-3D的桩林坝不同布置形式对坝基的冲刷侵蚀

桩林坝是一种以桩为基础的竖向格子坝,既有良好的受力条件,又相对节约材料,同时拥有“拦粗排细”的功效,现有桩林坝的研究,多在冲击荷载、拦截固源和调控泥石流性能等方面构建不同布置形式的桩林坝模型。以杨家沟为例,通过野外现场踏勘和数值仿真计算,基于Flow-3D软件开展数值模拟研究,建立不同布置形式(单排桩、双排桩、桩间距、排间距)的桩林坝模型,探讨不同影响因素下桩林坝坝基冲刷侵蚀规律。结果表明:桩林坝的整体设计中桩林不宜过密,桩间距和排间距以2.5 m为宜;单排桩的稳定性较弱,在泥石流冲击下极易发生剪切破坏,且对上游的“固源”作用远不如多排桩,但单排桩的冲刷深度及侵蚀规模均小于多排桩。研究成果对桩林坝的布置形式及冲刷机制提供数据支撑,并为震后泥石流防治工程设计提供参考。

桩林坝拦截泥石流闭塞表现及其影响因素

开口闭塞表现及其临界值判别是桩林泥石流拦砂坝设计中的关键因素,然而目前国内外对桩林坝的相关研究还较少。通过开展桩林坝拦截泥石流试验,分析了泥石流重度、坝体排数、排间距、横向开口宽度等因素对桩林坝闭塞表现的影响。研究表明:桩林坝闭塞存在全闭塞、半闭塞、不闭塞三种类型。泥石流重度与桩林坝闭塞度呈正相关关系。当桩林排数从一排增加至两排时闭塞度有较大提高。排间距、开口宽度与桩林坝闭塞度成负相关关系。基于试验数据及多元回归分析提出了桩林坝闭塞度的经验计算公式。同时提出了桩林坝拦截泥石流临界综合闭塞判据F,当F≤8.1时,桩林坝表现为全闭塞类型;8.1<F<27.5时,桩林坝表现为半闭塞类型;F≥27.5时,桩林坝表现为不闭塞类型。

基于泥石流灾害防治新结构的水石分离设施组合及应用

泥石流的流体结构复杂、防治难,水石分治和水石分离具有重大的理论意义和现实作用。文章在总结、回顾既有水石分离结构的基础上,首次提出了棱台式桩林坝和鱼嘴式穹窿格栅坝2个新型结构,并针对各种结构的水石分离优势和应用局限性,分别从结构特点、适用条件、优缺点方面进行了简要总结和大致分类,提出了"综合利用既有水石分离结构的成功经验,结合创新结构的比较优势,因地制宜地优化组合并系统布设设施"的应用思路及组合应用推荐建议,采用案例进行了应用示范。供参考。