本文選題：泥石流 + 虹吸排水　； 參考：《浙江大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：我國(guó)是泥石流災(zāi)害頻發(fā)的國(guó)家,許多泥石流的發(fā)生都造成了巨大的災(zāi)難。水動(dòng)力因素是泥石流爆發(fā)的重要激發(fā)條件。目前的泥石流截、排水技術(shù)手段,全部采用重力流形式,不僅土石方工程量大、排水效率低,而且泥石流的高攜沙量常常使截排水結(jié)構(gòu)由于淤積而失效。采用具有自清淤能力的水石分離虹吸排水技術(shù)防治泥石流的新技術(shù),將可有效提高泥石流治理的效率和耐久性。該方法在泥石流形成區(qū)或流通區(qū)溝谷內(nèi)布設(shè)分流池進(jìn)行水石分離,通過(guò)虹吸排水管將池內(nèi)分離出的洪水快速排泄到下游安全區(qū),達(dá)到降低泥石流水動(dòng)力條件。其有益效果在于：可實(shí)現(xiàn)泥石流形成和流通過(guò)程的有效控制,解決不同規(guī)模泥石流溝的治理問(wèn)題；利用虹吸分流系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)土石與水的分離,施工簡(jiǎn)便；虹吸排水將重力流轉(zhuǎn)變?yōu)闈M管流,提高排水效率；虹吸產(chǎn)生的抽吸作用能防止管道淤積,有效提高排水工程使用的耐久性；虹吸式排水管無(wú)須坡度控制,安裝方便；不涉及大規(guī)模的土石方工程和構(gòu)筑物建設(shè),工程造價(jià)低,對(duì)環(huán)境影響��；在此技術(shù)方案中,分流池的清淤問(wèn)題是虹吸分流系統(tǒng)長(zhǎng)期有效的基礎(chǔ),也是推廣虹吸排水技術(shù)應(yīng)用于泥石流治理的前提條件。在分流結(jié)構(gòu)中,如果攔污格柵孔隙過(guò)小,則容易堵塞失效,導(dǎo)致溝谷洪水無(wú)法順利進(jìn)入分流池；如果攔污格柵孔隙過(guò)大,進(jìn)入分流池的石塊如果無(wú)法虹吸帶走,則分流池就會(huì)被淤積。因此,為合理設(shè)計(jì)分流系統(tǒng),需要研究虹吸分流池的水動(dòng)力學(xué)特征。本文通過(guò)計(jì)算流體數(shù)值軟件FLUENT建立三維數(shù)值模型,對(duì)分流池在虹吸作用下的水力特性進(jìn)行分析,表明分流池在虹吸作用下產(chǎn)生以虹吸管口為中心的向心速度場(chǎng)；分流池池底切應(yīng)力與作用水頭差之間呈一定的線性關(guān)系；而在相同水頭差作用下,底面切應(yīng)力與虹吸管徑呈指數(shù)關(guān)系；虹吸管口至池底面的懸空高度在25%的虹吸管徑內(nèi)時(shí),池底面的負(fù)壓水頭達(dá)到最大；合理的虹吸進(jìn)水管后壁距離及多根虹吸管平行布置的結(jié)構(gòu)形式可以有效防止池內(nèi)泥沙淤積。工程上可以此指導(dǎo)實(shí)際泥石流防治中的虹吸分流池設(shè)計(jì)。
[Abstract]:China is a country with frequent debris flow disasters, many of which have caused huge disasters. Hydrodynamic factor is an important excitation condition for debris flow. At present, debris flow interception and drainage technology all adopt the form of gravity flow. Not only the amount of earth and rock works is large, the drainage efficiency is low, but also the high sediment carrying capacity of debris flow often makes the truncated drainage structure fail because of siltation. The new technology of water stone separation siphon drainage with self-desilting ability to prevent debris flow will effectively improve the efficiency and durability of debris flow control. In this method, a distributary pool is arranged in the gully of debris flow forming area or circulation area to separate water and stone, and the separated flood is discharged quickly to the downstream safety zone by siphon drainage pipe, which can reduce the hydrodynamic condition of debris flow. The beneficial effects are as follows: the formation and circulation of debris flow can be controlled effectively to solve the problem of controlling debris flow gullies of different scales, the separation of soil and rock from water can be realized by siphon distribution system, and the construction is simple and convenient. Siphon drainage can change gravity flow into full pipe flow, improve drainage efficiency, siphon effect can prevent pipeline siltation, effectively improve the durability of drainage works, siphon drainage pipe does not need slope control, and is easy to install. It does not involve large-scale earthwork and structural construction, it is low in cost and has little impact on the environment. In this technical scheme, the problem of silting in the diffuser pool is the basis for the long-term effectiveness of siphon shunt system. It is also the precondition of popularizing siphon drainage technology in debris flow control. In the distributary structure, if the pore of the griddle is too small, it is easy to clog and fail, resulting in the flood of the gully can not enter the pool smoothly; if the pore of the griddle is too large, the stones entering the shed can not be siphoned and taken away. Then the shunt pool will be silted up. Therefore, in order to design the distributary system reasonably, it is necessary to study the hydrodynamic characteristics of siphon diffuser. In this paper, a three-dimensional numerical model is established by the numerical software FLUENT, and the hydraulic characteristics of the distributary pool under the siphon action are analyzed. The results show that the concentric velocity field with the siphon orifice as the center is produced under the siphon action. There is a linear relationship between the shearing stress at the bottom of the diffuser pool and the acting head difference, but under the same head difference, the bottom shear stress is exponentially related to the siphon diameter, and the suspended height from the siphon orifice to the bottom surface of the siphon pipe is within 25% of the siphon diameter. The negative pressure head on the bottom of the pool reaches the maximum and reasonable siphon inlet pipe back wall distance and parallel arrangement of multiple siphon pipes can effectively prevent silt deposition in the pool. Engineering can guide the siphon diversion pool design in the actual debris flow prevention.
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P642.23

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉興昌;陜西省秦嶺西部泥石流區(qū)域規(guī)律研究[J];水土保持通報(bào);2000年01期

2 王協(xié)康,敖汝莊,方鐸;白龍江流域泥石流溝形態(tài)的非線性特征[J];四川水力發(fā)電;2000年S1期

3 祁龍;泥石流溝活躍程度的評(píng)價(jià)方法[J];山地學(xué)報(bào);2000年04期

4 袁萬(wàn)鐘;論泥石流流動(dòng)過(guò)程中的失水現(xiàn)象[J];中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào);2000年03期

5 徐世光,李長(zhǎng)才,王明珠;云南小江泥石流與泥石流灘地開(kāi)發(fā)[J];地學(xué)前緣;2001年02期

6 王自成,白立新,王孝明,王海港;庫(kù)池法治理泥石流的探討[J];內(nèi)蒙古公路與運(yùn)輸;2001年S1期

7 魏建功;淺談我國(guó)山地環(huán)境與泥石流[J];陜西師范大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)報(bào);2001年04期

8 ;泥石流[J];中國(guó)地理科學(xué)文摘;2001年04期

9 李吉順;滑坡、泥石流防災(zāi)常識(shí)[J];中國(guó)減災(zāi);2002年03期

10 ;泥石流與滑坡[J];中國(guó)地理科學(xué)文摘;2003年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 嚴(yán)璧玉;;成昆鐵路北段峽谷區(qū)潛在型泥石流[A];全國(guó)第三次工程地質(zhì)大會(huì)論文選集（下卷）[C];1988年

2 田孝誠(chéng);徐勤;;對(duì)我國(guó)北方山區(qū)鐵路泥石流的初步認(rèn)識(shí)與選線體會(huì)[A];全國(guó)第三次工程地質(zhì)大會(huì)論文選集（下卷）[C];1988年

3 楊俊杰;;泥石流地區(qū)隧道位置選擇[A];全國(guó)第三次工程地質(zhì)大會(huì)論文選集（下卷）[C];1988年

4 王宇豐;;遙感技術(shù)在成昆鐵路沙灣至瀘沽泥石流普查與動(dòng)態(tài)研究中的效果[A];第四屆全國(guó)工程地質(zhì)大會(huì)論文選集（三）[C];1992年

5 周陳生;楊曉莉;白金玉;郭會(huì)川;;近壩區(qū)泥石流(群)溝的危險(xiǎn)性及其對(duì)電站的影響評(píng)價(jià)[A];中國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)工程地質(zhì)專業(yè)委員會(huì)2007年學(xué)術(shù)年會(huì)暨“生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)工程地質(zhì)”學(xué)術(shù)論壇論文集[C];2007年

6 崔鵬;莊建琦;陳興長(zhǎng);張建強(qiáng);周小軍;;汶川地震區(qū)震后泥石流活動(dòng)特征與防治對(duì)策[A];第八屆海峽兩岸山地災(zāi)害與環(huán)境保育學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年

7 李泳;陳曉清;胡凱衡;;泥石流活動(dòng)與流域特征曲線[A];第八屆海峽兩岸山地災(zāi)害與環(huán)境保育學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年

8 楊重存;;國(guó)道212線泥石流、滑坡的分類與分級(jí)[A];中國(guó)公路學(xué)會(huì)’2001學(xué)術(shù)交流論文集[C];2001年

9 崔鵬;韋方強(qiáng);謝洪;鐘敦倫;楊坤;何易平;胡凱衡;;西部開(kāi)發(fā)中的泥石流問(wèn)題與其減災(zāi)[A];中國(guó)科協(xié)2002年減輕自然災(zāi)害研討會(huì)論文匯編之十[C];2002年

10 劉希林;蘇鵬程;李秀珍;;四川德昌縣紙房溝泥石流災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[A];中國(guó)災(zāi)害防御協(xié)會(huì)——風(fēng)險(xiǎn)分析專業(yè)委員會(huì)第一屆年會(huì)論文集[C];2004年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 本報(bào)記者 舒萍;“減輕泥石流的災(zāi)害，重在防預(yù)！”[N];四川科技報(bào);2007年

2 黃星高 西南交通大學(xué)土木學(xué)院 周金星;多措并舉 預(yù)警為先 科學(xué)防治泥石流[N];中國(guó)水利報(bào);2009年

3 彭麗 顧華寧;要為泥石流留下一定空間[N];中國(guó)國(guó)土資源報(bào);2012年

4 水電顧問(wèn)集團(tuán) 范俊喜;水電工程如何避免泥石流影響？[N];中國(guó)能源報(bào);2013年

5 靳懷成;北京科學(xué)防治泥石流[N];中國(guó)水利報(bào);2003年

6 徐連欣;泥石流瞬間暴發(fā)的災(zāi)難[N];蘭州日?qǐng)?bào);2006年

7 劉謹(jǐn);我國(guó)約7400萬(wàn)人受泥石流威脅[N];中國(guó)國(guó)土資源報(bào);2007年

8 安集;發(fā)生泥石流怎么辦？[N];中華合作時(shí)報(bào);2008年

9 安集;泥石流的時(shí)間周期規(guī)律和預(yù)報(bào)方法[N];中華合作時(shí)報(bào);2008年

10 實(shí)習(xí)記者 李霞;一看二聽(tīng)識(shí)別泥石流 專家教你緊急避險(xiǎn)[N];成都日?qǐng)?bào);2010年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 劉翠容;泥石流堵塞大河判據(jù)及沿河線減災(zāi)對(duì)策[D];西南交通大學(xué);2014年

2 單廣寧;舟曲泥石流災(zāi)后重建的民族學(xué)研究[D];蘭州大學(xué);2015年

3 程思;都江堰市龍溪河流域震后多溝同發(fā)泥石流危險(xiǎn)性及易損性研究[D];成都理工大學(xué);2015年

4 陳中學(xué);粘土顆粒含量對(duì)蔣家溝泥石流啟動(dòng)影響及成災(zāi)機(jī)理研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（武漢巖土力學(xué)研究所）;2010年

5 樊峗峗;泥石流動(dòng)力過(guò)程模擬及特征研究[D];清華大學(xué);2010年

6 張晨;基于非線性系統(tǒng)的金沙江攀西河段水系形態(tài)及泥石流危害研究[D];吉林大學(xué);2011年

7 蘇志滿;泥石流災(zāi)變控制與模型化分析方法[D];中南大學(xué);2011年

8 韋方強(qiáng);城鎮(zhèn)泥石流減災(zāi)決策支持系統(tǒng)[D];西南交通大學(xué);2002年

9 徐永年;崩塌土流動(dòng)化機(jī)理及泥石流沖淤特性的實(shí)驗(yàn)研究[D];中國(guó)水利水電科學(xué)研究院;2001年

10 陳曉清;滑坡轉(zhuǎn)化泥石流起動(dòng)機(jī)理試驗(yàn)研究[D];西南交通大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 蔣慶豐;山坡泥石流的風(fēng)險(xiǎn)性分析與評(píng)價(jià)研究[D];西南師范大學(xué);2002年

2 馬宗源;泥石流流場(chǎng)三維數(shù)值模擬研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2006年

3 鐘盈;特大型泥石流淤埋路段公路快速修復(fù)技術(shù)[D];重慶交通大學(xué);2011年

4 茍印祥;泥石流動(dòng)力特性的數(shù)值模擬研究[D];重慶大學(xué);2012年

5 吳雨夫;地震對(duì)泥石流暴發(fā)的臨界降雨條件影響的初步研究[D];成都理工大學(xué);2012年

6 陳寧;泥石流發(fā)生降雨條件模擬研究[D];成都理工大學(xué);2012年

7 張華偉;太原西山虎峪溝泥石流流場(chǎng)三維數(shù)值模擬研究[D];太原理工大學(xué);2013年

8 解琛;泥石流遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[D];陜西科技大學(xué);2015年

9 李果;基于GIS的泥石流危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

10 劉麗娜;蘆山地震區(qū)泥石流易發(fā)性評(píng)價(jià)[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

，

本文編號(hào)：1990713