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原文传递一种泥石流拦砂坝圆形泄流孔的设计方法

专利名称：	一种泥石流拦砂坝圆形泄流孔的设计方法
摘要：	本发明公开了一种泥石流拦砂坝圆形泄流孔的设计方法。该方法首先确定泄流孔直径、泄流孔曼宁糙率系数、泄流孔设计坡角的正弦值、泄流孔设计长度范围等相关参数；然后将获得的参数代入泄流孔中泥石流设计流速限制条件，得到泥石流设计流速的范围；接着将不同假定流速值代入泄流孔设计长度计算公式进行试算，得到临界堵塞状态时的不同泄流孔设计长度计算值；最后将泄流孔设计长度计算值与泄流孔设计长度范围进行比较，得到最终泄流孔设计长度。该方法使泄流孔的直径、长度、糙率系数和坡度之间建立起了定量关系，通过合理判断不同设计参数条件下拦砂坝圆形泄流孔在过流条件下是否被堵塞，可为拦砂坝圆形泄流孔的优化设计提供科学依据。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所
发明人：	陈剑刚;陈晓清;唐金波;陈华勇;赵万玉;王喜安;龚兴隆;司光武
专利状态：	有效
发布日期：	2019-01-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201810612066.4
公开号：	CN108797533A
代理机构：	成都赛恩斯知识产权代理事务所(普通合伙) 51212
代理人：	王璐瑶
分类号：	E02B8/06(2006.01)I;E02B1/00(2006.01)I;E;E02;E02B;E02B8;E02B1;E02B8/06;E02B1/00
申请人地址：	610041 四川省成都市武侯区人民南路四段9号
主权项：	1.一种泥石流拦砂坝圆形泄流孔的设计方法，其特征在于：所述泥石流拦砂坝圆形泄流孔的设计方法步骤如下：(一)通过现场调查，根据流域内物源的粒径确定泄流孔直径D、单位m；通过大比例尺地形图测量计算或现场调查，确定泥石流运动至泄流孔进口位置流速v0、单位m/s；根据泄流孔所用建筑材料，确定泄流孔的曼宁糙率系数n、单位s/m1/3，；根据沟道坡度条件，确定泄流孔设计坡角的正弦值sinθ；根据泄流孔进口型式，确定局部水头损失系数ζ和流速修正系数α0；根据拦砂坝坝体高度，确定泄流孔的最大安全埋深h、单位m；根据沟道特征，确定泄流孔设计长度LDeg的范围、单位m；(二)通过以下公式计算得到泄流孔中的泥石流设计流速v的范围式中，v—泄流孔中的泥石流设计流速，单位m/s；D—泄流孔直径，单位m，由步骤(一)确定；sinθ—泄流孔设计坡角的正弦值，由步骤(一)确定；n—泄流孔的曼宁糙率系数，单位s/m1/3，由步骤(一)确定；α0—流速修正系数，由步骤(一)确定；v0—泥石流运动至泄流孔进口位置流速，单位m/s，由步骤(一)确定；h—泄流孔的最大安全埋深，单位m，由步骤(一)确定；g—重力加速度，取值10m/s2；ζ—局部水头损失系数，由步骤(一)确定；(三)根据步骤(二)中得到的泄流孔中的泥石流设计流速v的范围，设定泄流孔中的泥石流设计流速v，然后进行步骤四；(四)通过以下公式计算得到泄流孔设计长度的计算值L式中，L—泄流孔设计长度的计算值，单位m；h—泄流孔的最大安全埋深，单位m，由步骤(一)确定；g—重力加速度，取值10m/s2；α0—流速修正系数，由步骤(一)确定；v0—泥石流运动至泄流孔进口位置流速，单位m/s，由步骤(一)确定；ζ—局部水头损失系数，由步骤(一)确定；v—泄流孔中的泥石流设计流速，单位m/s，由步骤(三)确定；D—泄流孔直径，单位m，由步骤(一)确定；sinθ—泄流孔设计坡角的正弦值，由步骤(一)确定；n—泄流孔的曼宁糙率系数，单位s/m1/3，由步骤(一)确定；(五)将步骤(四)中得到的泄流孔设计长度的计算值L，与步骤(一)中得到的泄流孔设计长度LDeg的范围进行比较；如果L满足LDeg的范围，则进行步骤(六)；如果L不满足LDeg的范围，则进行步骤(三)，调小泄流孔中的泥石流设计流速v；(六)最终泄流孔设计长度确定为小于步骤(四)中得到的泄流孔设计长度的计算值L，同时大于步骤(一)中得到的泄流孔设计长度LDeg的范围下限。
所属类别：	发明专利