基于旋转水槽试验的泥石流阻力坡降速率效应研究.pdf

《基于旋转水槽试验的泥石流阻力坡降速率效应研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报10〇4_9665/2〇16/24(5)-0976-05DOI：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究邓检良余斌@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

2、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《<〇.47ml-1)，泥石流会出现固液两相分离现象，砾石（粒径>2mm)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

3、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:AEFFECTSOFFLOWRATEONFRICTIONSLOPEOFDEBRISFLOWWITHROTATINGFLUMETESTSDENGJianliang①②YUBin®SHENShuilong®{①SchoolofNavalArchitecture，Ocean,andCivilEngineering,ShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai200240)((^)StateKeyLaboratory

4、ofGeohazardPrevention&GeoenvironmentProtection^SKLGP),ChengduUniversityofTechnology,Chengdu610059)AbstractThispaperusesanewlydevelopedrotatingflumeexperimentapparatus.Thefrictionslopeandflowingrateofthedebrisflowaremeasuredtoevaluatetheeffectofflowrateonthefrictio

5、nslope.Intherotatingflumeexperiment,astationaryrecirculatingdebrisflowisproducedbycontrollingtherotatingratet;.ThefrictionslopeJofthedebrisflowisexperimentallyevaluatedbymeasuringthetangentialslopeoftheflume.Intheexperiments,thepropertiesofdebrisflowareobserved,in

6、cludingtheshapeofthehead,thejumpoflargeparticles,thelowfrictionslope,thesegregationofsolidphasefromliquidphaseandtheflowrateeffect.TheexperimentalresultsshowthatthemagnitudeofJincreaseswiththeincreasingflowratevunderacertainconditionsonij(e.g.l.88m•s1^v>0.47m*s1in

7、thisresearch).Thesegregationofsolidphasefromliquidphaseoccurswhenvistoosmall(0.47m*s1inthisresearch).Thedisplacementrateofgravelsismuchlowerthantheflowrateoftheliquidphase.*收稿日期：2016-06-17;收到修改稿日期：2016-07-26.基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金新教师类（20120073120020)，地质灾害防治与地质环境保护国家

8、重点实验室开放基金(SKLGP2013K022)资助.第一作者简介：邓检良（1976-)，男，博士，讲师，主要从事土构造物长期性能和工程地质防灾减灾方面的教学和科研.Email:dengjianliang@sjtu.edu.cn24(5)邓检良等：基于旋转水槽试验的泥石流阻力坡降速率效应研究977The