魚脊型水石分離結構對泥石流的物質(zhì)與能量調(diào)控效果試驗研究

摘要：為了深入了解魚脊型水石分離結構對泥石流的調(diào)控效果,展開了系統(tǒng)的試驗研究。根據(jù)魚脊型水石分離結構的特點,分析了該結構對泥石流具有控制性且定量分離粗顆粒、減小泥石流容重和泥沙含量、減小泥石流流速等物質(zhì)與能量調(diào)控功能,提出了相關表征參數(shù);并通過試驗得到以下結果:魚脊型水石分離結構對固體物質(zhì)不同粒徑段的分離作用不同。其中,大于格柵間距的粗顆粒分離比可達0.8~1.0,而小于格柵間距的細顆粒分離比可用格柵間距及細顆粒平均粒徑之比( D=dfm)冪函數(shù)關系表達。基于此,推導單個結構和多級結構的泥沙總分離率的經(jīng)驗計算公式。總體而言,魚脊型水石分離結構分離出來的固體顆粒具有較好的分選性,可為分離物的二次利用提供可能;經(jīng)過水石分離結構調(diào)控后流體攜帶的固體顆粒平均粒徑減小,容重降低,流速減小,經(jīng)結構調(diào)控后的泥石流容重的計算公式也得到了驗證。研究成果為魚脊型水石分離格柵和梯級水石分離結構系統(tǒng)的設計及工程應用提供依據(jù)。