径流作用下泥石流固体物质冲刷速率试验研究

安笑; 潘华利; 邓其娟; 欧国强; 李炳志; 孔玲

doi:10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.014

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径流作用下泥石流固体物质冲刷速率试验研究

水土保持试验研究

- 径流作用下泥石流固体物质冲刷速率试验研究
- Experimental Study on Scouring Rate of Debris Flow Solid Matter Under Runoff
- 水土保持通报 2020年40卷第6期页码：94-100
- 作者机构：
  
  1. 中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室,四川,成都,610041
  2. 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所,四川,成都,610041
  3. 中国科学院大学,北京,100049
  4. 四川建筑职业技术学院,四川,成都,610081
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划项目“山洪多要素立体监测技术及体系研发”（2017YFC1502502），“区域山洪灾害监测预警技术集成与应用示范”（2017YFC1502506）;国家自然科学基金项目（5167922,1672318）;云南省应用基础研究计划项目（2016FB074）;中国科学院成都山地所135项目（2017年）;中国科学院青年创新促进会（2018405）
- DOI：10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.014
  中图分类号： TV144
- 纸质出版：2020
- 稿件说明：
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安笑, 潘华利, 邓其娟, 等. 径流作用下泥石流固体物质冲刷速率试验研究[J]. 水土保持通报, 2020,40(6):94-100.

An Xiao, Pan Huali, Deng Qijuan, et al. Experimental Study on Scouring Rate of Debris Flow Solid Matter Under Runoff[J]. Bulletin of Soiland Water Conservation, 2020, 40(6): 94-100.
安笑, 潘华利, 邓其娟, 等. 径流作用下泥石流固体物质冲刷速率试验研究[J]. 水土保持通报, 2020,40(6):94-100. DOI： 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.014.

An Xiao, Pan Huali, Deng Qijuan, et al. Experimental Study on Scouring Rate of Debris Flow Solid Matter Under Runoff[J]. Bulletin of Soiland Water Conservation, 2020, 40(6): 94-100. DOI： 10.13961/j.cnki.stbctb.2020.06.014.

摘要

[目的] 探讨泥石流固体物质的冲刷深度随时间的变化规律，以及对应的冲刷速率与不同影响因素之间存在的关系，为泥石流规模预测及防治工程设计提供参考依据。[方法] 根据激光测距仪的历时测距原理，借助试验方法分析泥石流固体物质冲刷深度随时间的变化规律以及对应的冲刷速率与不同影响因素之间的关系，包括来流流量、水力半径、沟床纵坡以及细粒物质含量等。[结果] 冲刷速率与水力半径间呈指数关系，与来流流量间呈正相关关系，与能坡梯度间呈指数关系；若固体物质为均匀冲刷，冲刷速率与剩余切应力成线性正相关关系；对于初始含水率相对较低的固体物质，冲刷速率随着细粒物质含量的增大呈微小增大趋势。[结论] 在薄层径流条件下，能坡梯度对冲刷速率的影响高于水力半径。

Abstract

[Objective] The variation of the erosion depth of debris flow solid mater

and the relationship between the corresponding scouring rate and different influencing factors were explored in order to provide reference for debris flow prediction and prevention engineering design.[Methods] According to the principle of the laser rangefinder

the variation of the erosion depth of debris flow solid matter over time and the relationship between the corresponding erosion rate and different influencing factors were explored

including the incoming flow

hydraulic radius

and gully bed longitudinal slope and the content of fine particles.[Results] The scour rate showed an exponential relationship with the hydraulic radius

a positive correlation with the incoming flow

and an exponential relationship with the energy slope gradient. If the solid matter was uniformly scoured

the scouring rate had a linear positive correlation with residual shear force. For the solid matter with a relatively low initial moisture content

the scouring rate increased slightly with the increase of the content of fine particles.[Conclusion] Under the condition of thin runoff

the energy slope gradient had a greater influence on the erosion rate

compared to the hydraulic radius.

关键词

Keywords

references

韩用顺,黄鹏,朱颖彦,等.震区山洪泥石流野外监测与侵蚀产沙研究[J].水利学报,2012,43(S2):133-139.

朱兴华,庄建琦,李亚哲,等.弃渣型泥石流输沙速率模型试验研究[J].长江科学院院报,2017,34(9):41-46.

陈宁生,刘美,刘丽红,等.小流域中-低频泥石流与山洪输沙比例的讨论:以金沙江支流海子沟为例[J].成都理工大学学报(自然科学版),2017,44(2):225-231.

魏丽,胡凯衡,黎晓宇,等.蒋家沟泥石流沟道年际冲淤变化特征分析[J].长江科学院院报,2017,34(9):57-62.

游勇, 程尊兰. 泥石流输沙对小江中下游河床演变的影响[J]. 灾害学, 2003, 18(2):7-11.

韩用顺,梁川,韩军,等.震区重力侵蚀及其产沙输沙效应研究:以震中牛圈沟为例[J].四川大学学报(工程科学版),2012,44(S2):110-116.

朱兴华,崔鹏,周公旦,等.稀性泥石流冲刷规律的试验研究[J].水利学报,2012,43(S2):85-91.

唐科明,张光辉,任宗萍,等.坡面薄层水流分离土壤的动力学机理[J].水土保持学报,2011,25(4):46-49.

蒋芳市,黄炎和,林金石,等.坡面水流分离崩岗崩积体土壤的动力学特征[J].水土保持学报,2013,27(1):86-89,229.

何小武,张光辉,刘宝元.坡面薄层水流的土壤分离实验研究[J].农业工程学报, 2003,19(6):52-55.

张光辉,刘宝元,张科利.坡面径流分离土壤的水动力学实验研究[J].土壤学报, 2002,39(6):882-886.

牛耀彬,高照良,刘子壮,等.工程措施条件下堆积体坡面土壤侵蚀水动力学特性[J].中国水土保持科学,2015,13(6):105-111.

蒋芳市,陈培济,黄炎和,等.集中水流下土石混合崩积体坡面侵蚀水动力特征试验研究[J].水土保持学报,2017,31(6):8-14,99.

王瑄,李占斌,郑良勇.土壤剥蚀率与水流剪切力关系室内模拟试验[J].沈阳农业大学学报,2007,38(4):577-580.

王瑄,李占斌,丁文峰,等.土壤剥蚀率与水流剪切力关系试验研究[J].沈阳农业大学学报,2004,35(5):592-594.

王雪松,谢永生.模拟降雨条件下锥状工程堆积体侵蚀水动力特征[J].农业工程学报,2015,31(1):117-124.

王兆印,黄金池,苏德惠.河道冲刷和清水水流河床冲刷率[J].泥沙研究, 1998(1):1-11.

梁志勇,匡尚富.高含沙洪水冲刷规律的探讨[J].泥沙研究,1999(6):68-73.

徐友宁,曹琰波,张江华,等.基于人工模拟试验的小秦岭金矿区矿渣型泥石流起动研究[J].岩石力学与工程学报,2009,28(7):1388-1395.

周必凡,李德基,罗德富,等.泥石流防治指南[M].北京:科学出版社,1991.

夏军强,王光谦,吴保生.游荡型河流演变及其数值模拟[M].北京:中国水利水电出版社,2005.

Van Rijn L C. Sediment transport, part I:bed load transport[J]. Journal of Hydraulic Engineering, 1984,110(10):431-455.

Huang C, Laflen J M, Bradford J M. Evaluation of the detachment-transport coupling concept in the WEPP rill erosion equation[J]. Soil Science Society of America Journal, 1996, 60(3):734-739.

Grissinger E H. Resistance of selected clay systems to erosion by water[J]. Water Resource Research, 1996,2(1):131-138.

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