怒江地区沟谷型泥石流动力学特性及治理效果分析——以福贡县咱利泥石流为例

通过云南省福贡县咱利泥石流野外调查及水文地质勘查,研究其地质环境背景、基本特征以及形成原因,分析泥石流动力学参数特征,认为咱利泥石流爆发频次高且破坏力强,提出了“梳齿坝+肋槛槽”的治理工程措施。研究成果可为怒江地区沟谷型泥石流防灾减灾提供依据。

梳子坝淤砂形态特征试验研究

通过室内水槽试验,探讨梳子坝淤砂的形态特征、淤砂长度和回淤坡度等,初步得到:(1)梳子坝在全闭塞时,淤砂形态与实体坝相似,在淤砂区的前部,淤砂高度大致等于坝体高度,在淤砂区的尾部,都有一个明显的陡坎;梳子坝在部分闭塞时,淤砂形态与不闭塞情况下淤砂形态相似,在淤砂区的前部,都有一个缓坡。不闭塞时形成的缓坡坡度稍大于部分闭塞时的缓坡坡度,但都明显小于水下休止角,表明梳子坝淤砂形态异于狭缝坝。(2)梳子坝淤砂长度与切口宽度有关,大致有随着切口宽度的增大而减短的趋势;切口密度和泥石流浓度对淤砂长度有影响,淤砂长度有大致随切口密度的增大而堆积长度减短的趋势。(3)在相同试验条件下,梳子坝回淤坡度与实体坝相比大致相近,波动范围很小;在相同的切口宽度条件下,切口密度对回淤坡度有一定的影响,同时证明沟床坡度和泥石流的物质级配、容重及规模对回淤坡度也有一定影响。

梳子坝切口深度对淤砂形态影响的试验研究

通过室内水槽试验,探讨梳子坝切口深度对淤砂形态的影响等,初步分析得到以下几点结论:(1)在全闭塞状态下,坝址附近淤砂高度大致等于坝高,并不受切口深度的影响;在部分闭塞状态下,坝址附近淤砂高度受切口深度的影响非常明显,并有随切口深度的增大而降低的趋势;在不闭塞状态下,坝址附近淤砂高度等于切口深度,是坝前泥砂淤砂的基准点。(2)切口深度影响淤砂长度,随着切口深度的降低,淤砂长度有逐渐减小的趋势。(3)在淤砂形态上,三种切口闭塞状态下都有一个共同的特征:在淤砂区的尾部,有一个陡坡,但陡坡的起点有随切口深度的减小而逐渐后退的趋势。(4)在淤砂形态上,部分闭塞和不闭塞两种状态下还有一个共同的特征:在淤砂区的前端,都有一个缓坡。但部分闭塞时缓坡坡顶(淤砂肩)位置大致相近;但不闭塞时缓坡坡顶(淤砂肩)的位置有随切口深度的减小而变得距离坝址更近的趋势。

三叉沟泥石流形成原因及防治措施

通过对三叉沟泥石流成灾历史及研究区的地层岩性、地质构造、地形地貌条件、水源条件和物源条件进行深入分析,表明三叉沟暴发大规模泥石流可能性大。进而对其泥石流动力学特征进行了分析计算,并根据泥石流形成特征及威胁对象分布,提出了"梳齿坝+修建非全防护排导槽"防治措施。

张家洲南港上浅区航道整治平面布置方案

张家洲水道为长江下游著名的浅滩水道之一。2002年以来,张家洲南港上浅区存在由正常浅滩向交错浅滩发展的趋势,航道条件不断恶化,需要进行航道治理。然而,本河段河床演变复杂,影响因素众多。为改善并提高航道条件,在综合考虑各因素的基础上,首次提出梳齿坝平面布置方案,很好地解决了通航、防洪、岸线利用等方面的关系,对类似河段的航道治理具有参考意义。

扩建船闸下游口门区泥沙淤积特性及减淤技术研究

以清远枢纽船闸扩建工程为例,采用动床物理模型试验,研究了扩建船闸下游口门区泥沙淤积特性,提出了一种新型的口门区防淤减淤措施。结果表明:1)扩建船闸口门区及连接段航道的开扩和深挖,使得口门区内的斜流强度增加,水流挟沙能力加大是造成口门区淤积的主要原因之一;2)对于推移质运动活跃的河段,单一的潜坝拦沙措施效果有限;3)研究提出了一种具有拦沙和导沙双重功能的潜坝齿坝组合式减淤结构,该结构利用齿坝使近底水流结构产生三维重分布,形成螺旋流,促使坝后泥沙二次启动;齿坝伸向主河槽,使坝间水流连通主流同时发生偏转,带动二次启动的泥沙颗粒进行输移导入主流,起到了较好的导沙效果。

冲击荷载下梳齿坝支墩厚度对支墩受力特性的影响分析

梳齿坝是由坝体支墩、基础及两侧翼墙组成的泥石流拦挡坝,由于受力分析方面的研究很少,目前缺乏完善的设计规范和计算理论。采用有限元软件ANSYS进行数值模拟,对冲击荷载下不同厚度梳齿坝支墩的受力特性进行分析,结果表明,冲击荷载下,随着支墩厚度増大,呈支墩位移减小、墩身弯矩増大的趋势,大石块冲击力是造成结构破坏的主要原因。该结果可为梳齿坝设计提供参考。

印把子沟泥石流防治设计

为保证印把子沟渣场及其下游设施安全,以及锦屏二级水电站的安全运行,对已进行沟水处理的印把子沟进行泥石流防治设计。泥石流防治需因势利导,就地论治,因害设防。综合防治措施可有效拦挡固体物质,保证印把子沟过流畅通,达到预想效果。拦、滞、排防治设计思路正确。