基于旋转水槽试验的泥石流阻力坡降速率效应研究.pdfVIP

Journal of Engineering Geology 工程地质学报 10 〇4 _ 9 6 6 5 /2 〇1 6 /2 4 ( 5 )-0 9 7 6 -0 5 DOI ：10.13544/j.cnki.jeg.2016.05.029 基于旋转水槽试验的泥石流阻力坡降速率效应研 邓 检 良 余 斌 @ 沈水龙® ( ①上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240) ( ②成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室成都610059) 摘要使用自主研发的旋转水槽制作稳定循环流动的泥石流，通过实测泥石流阻力坡降和流动速度,探索泥石流阻力坡降 的速率效应。在旋转水槽试验中，通过控制线速度〜制作出稳定循环运动的泥石流，其阻力坡降J 等于槽底坡降tan0 ，可以实 测。试验再现了野外的泥石流运动特性，观察到“ 龙头” 、颗粒弹跳、低阻力坡降、固液相分离、剪切速率效应等现象。试验结 果表明，在一定的流动速度范围内（例如试验中1. 881^ 。 « 0. 47m ，。），泥石流的流动速度越高，阻力坡降越大；如果泥石 流运动速率过低（例如试验中《 〇. 4 7 m l - 1) ，泥石流会出现固液两相分离现象，砾石（粒径2m m ) 运动明显落后于液相运动。 本项目的试验研究成果为泥石流制作和阻力坡降测量提供新途径, 为泥石流阻力坡降的速率效应理论研究提供实验支持。 关键词泥石流阻力坡降流动速率旋转水槽试验 中 图 分 类 号 :P642.3 文 献 标 识 码 :A EFFECTS OF FLOW RATE ON FRICTION SLOPE OF DEBRIS FLOW WITH ROTATING FLUME TESTS DENG Jianliang①② YU Bin® SHEN Shuilong® { ① School o f Naval Architecture ，Ocean , and Civil Engineering , Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240) ((^)State Key Laboratory o f Geohazard Prevention Geoenvironment Protection ^ SKLGP ) , Chengdu University o f Technology, Chengdu 610059) Abstract This paper uses a newly developed rotating flume experiment apparatus. The friction slope and flowing rate of the debris flow are measured to evaluate the effect of flow rate on the friction slope. In the rotating flume experiment, a stationary recirculating debris flow is produced by controlling the rotating rate t;.The friction slope J of the debris flow is experimentally evaluated by measuring the tangential slope of the flume. In the experiments, the properties of debris flow are observed, including the shape of the head, the jump of large particles, the low friction slope, the segregation of solid phase from liquid phase and the flow rate ef