泥石流梁式格栅坝闭塞临界判据及其拦沙性能试验研究

梁式格栅坝是常用的泥石流透过型拦砂坝之一,因其拦粗排细、汰沙排水等特点以及良好的工程和环境效益而在泥石流防治工程中有较好的应用前景。通过试验模拟梁式格栅坝对泥石流的拦截过程,提出了一种考虑多因素影响的格栅坝闭塞临界条件综合判据F。当F≤3时,梁式格栅坝表现为全闭塞;当3<F<11时,梁式格栅坝表现为部分闭塞;当F≥11时,梁式格栅坝表现为未闭塞。研究认为横梁间距对泥石流梁式格栅坝闭塞条件的影响大于泥石流容重的影响,而沟道纵坡相对上述两者影响有限;分析得到了梁式格栅坝拦沙率与泥石流容重以及横梁间距之间的计算关系式;此外,试验发现梁式格栅坝的闭塞表现和拦砂性能与泥石流的速度和颗粒形状有一定关系。

格子坝拦挡黏性泥石流闭塞过程及其闭塞判识实验研究

坝体闭塞程度是透过型拦砂坝拦挡泥石流的重要特征之一,其决定着拦砂坝的拦挡效益。目前,对于格子坝拦挡黏性泥石流的设计还处在经验阶段,关于其闭塞类型和临界闭塞条件的研究较少,尚缺乏理论依据和技术指标,是泥石流防治工程设计急需解决的技术问题。通过室内水槽实验和理论分析,研究格子坝拦挡黏性泥石流闭塞过程及其闭塞判识方法。格子坝的闭塞主要受泥石流容重、格子坝开口间距与水槽坡度影响。格子坝拦挡黏性泥石流存在3种闭塞类型,即全闭塞类型、半闭塞类型、未闭塞类型。给出格子坝的闭塞临界综合判据F,实验结果表明,当F≤0.99时,格子坝表现为全闭塞类型;当0.99<F<2.92时,格子坝表现为半闭塞类型;当F≥2.92时,格子坝表现为未闭塞类型。同时,结合实验数据,提出格子坝闭塞度的定量计算的经验公式,可用于判识格子坝闭塞情况和格子坝开口间距设计提供依据,并举例说明判识公式的实用价值,可以进一步为实际工程应用提供技术支撑。