泥石流计算书1
泥石流堵溃点溃决计算公式的工程运用
泥石流堵溃点溃决计算公式的工程运用摘要：泥石流地质灾害是地质灾害类型中危害较大的一类，其致灾往往具备突发性、广泛性和后续性等特点。
其中的后续性特征多表现为前次泥石流过程中可能形成新的垮塌堆积体或不稳定坡体垂直临空面为下一次泥石流的爆发提供丰富的物源条件，在这之中的沟道堵溃点对后续泥石流的影响极大。
故计算出堵溃点溃决时的泥石流流量和固体冲出量，对泥石流的防治有着极为重要的作用。
本文将运用相关公式计算出实际工程中的泥石流溃决流量和冲出量，并与实际情况进行对比。
以此验证计算公式的准确性，为以后工作中公式运用提供支撑。
关键词：泥石流；溃决流量；计算公式1导言2018年7月10日至7月20日，四川省阿坝藏族羌族自治州内某泥石流沟先后爆发两次泥石流，造成沟道淤高2m～3m，淤埋下游2户居民房屋。
据统计两次泥石流累计固体冲出量约为7.50×104m3，其冲出量远大于之前泥石流冲出规模。
经调查其物源主要来源于1处沟内崩滑堆积物源入沟堵溃点。
计算出泥石流发生时的特征参数可为后续工程治理提供有效的依据，降低泥石流再次致灾风险。
2泥石流流域基本特征2.1泥石流沟道特征该泥石流沟流域面积约12.27km2，沟道长度约7.06km，高程介于1620～4040m之间，相对高差约2420m，平均纵坡降约342.8‰。
沟谷呈“V”字型，谷底一般宽6～12m，沟道中下游两岸斜坡基岩出露，为震旦系上统灯影组(Zb dn)灰岩，坡度一般80～85°，上游沟道两侧斜坡坡度一般45～55°，局部基岩出露区60～75°。
沟口上游约200m（1640m高程）处、支沟口（1880m高程）处为两处基岩跌水坎，坎宽分别为3.5m、5m，高度分别为16m、13m。
根据调查，沟域内发育4处崩滑堆积体和1段沟床堆积物源。
按照《泥石流灾害防治工程勘查规范》（DZ/T0220--2006）附录H填写调查表并按附录G进行易发程度评分，标准得分N=118，属极易发。
泥石流泥沙输移比的概念与计算方法探讨
泥石流泥沙输移比是指在水力条件下土石流所能输移的泥沙的比重，它是研究泥石流的特性结构、运动规律以及形成机理的重要参数。
本文就泥石流泥沙输移比的概念及计算方法进行探讨。
首先，从概念上来讲，泥石流泥沙输移比是指在水力条件下泥石流所能输移的泥沙的比重，也就是泥石流中可运动的泥沙的比重，它是研究泥石流的特性结构、运动规律以及形成机理的重要参数。
泥石流泥沙输移比的大小不仅受灾害洪水的水力条件的影响，而且受泥沙的物理性质和粒径大小的影响，也受泥沙的含量和悬浮物的比例的影响。
其次，计算泥石流泥沙输移比的方法有多种，常用的有统计法和水力学方法。
统计法是根据实测数据进行计算，以实测数据中泥沙的含量和悬浮物的比例为计算依据，从而确定泥沙输移比。
水力学方法则是根据灾害洪水水力条件，结合泥沙的物理性质和粒径大小，从而推算出泥沙输移比。
再次，泥石流泥沙输移比的计算方法也可以采用物理模拟和数值模拟的方法。
物理模拟是模拟实际的泥石流，通过放置型试验模型，模拟泥石流的输移情况，从而计算出泥沙输移比。
数值模拟则是根据泥石流水力学特性，利用计算机模拟泥石流的输移及泥沙输移比，从而计算出泥沙输移比。
最后，泥石流泥沙输移比是研究泥石流的特性结构、运动规律以及形成机理的重要参数。
计算泥石流泥沙输移比的方法有统计法、水力学方法、物理模拟和数值模拟，各种方法各有优劣，应根据实际情况选取合适的方法。
dzt 0239-2004 泥石流灾害防治工程设计规范
的分解，并对各单元项目确定设计要求与边界、实现目标的可行性、工程的实现步 骤和有关工程参数。 第 2.1.6 条 施工图设计阶段应对初步设计图进行扩充， 使之满足实施的需要：
对监测方案应给出准确的布点位置及要求，以利于定位实施；编制工程预算及设计
程度为主、适当参考工程造价的原则，进行综合确定。 第 2.2.2 条 根据泥石流灾害的受灾对象、死亡人数、直接经济损失、期望经
济损失和防治工程投资等五个因素，可将泥石流灾害防治安全等级划分为四个级别 (表 2—1)。 2.3 泥石流灾害防治工程设计标准 第 2.3.1 条 泥石流灾害防治工程设计标准的确定，应进行充分的技术经济比
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及对工程的影响；地下水类型、水位及埋深、动态、补给排泄条件及地层渗透系数； 水与土对建筑材料的腐蚀性：地震基本烈度，地震动参数；特殊岩土的测试与评价； (4)其它资料：施工场地的水、电、交通条件：排水、排污条件；对噪声、振动 的限制；防治工程勘察、设计及施工的地方经验；地方的材料及劳务价格；防治工 程影响范围内的城镇建设发展规划图等。 第 1.4.3 条 防治工程设计在执行本规范时，尚应参照执行国家、行业、部门
图设计，视情况也可边勘察、边设计、边施工、边监测。 第 2.1.4 条 可行性方案设计阶段，应根据防治目标，对多种设计方案进行全
面的技术与经济论证，提出优化的推荐设计方案。此阶段的设计文件应提出相应的 设计方案图纸，设计论证说明。 第 2.1.5 条 初步设计阶段应对泥石流灾害影响范围的防治任务进行科学合理
上，运用成熟的理论和行之有效的新技术和新方法，进行充分论证，并宜提出多方 案进行比较。 第 1.3.5 条 应注意与当地社会、经济和环境发展相适应，与市政规划、环境
暴雨流量计算方法和步骤
暴雨流量计算方法和步骤谭炳炎汇编二○○八年四月于成都详细计算方法和步骤如下（泥石流河沟汇流特点：全面汇流； <t c；）1、F 全面汇流，从地形图上量取；f 部分汇流，即形成洪峰流量的部分面积，调查确定后从地形图上量取；2、L 从地形图上量取；（分水岭至出口计算断面处的主沟长度）3、J 主河沟平均坡降；（实测或地形图上量取）J = ｛（Z0＋Z1）·し1＋（Z1＋Z2）·し2＋……（Zn-1＋Zn）·しn－2Z·L｝／L2当Z=0时，上式变为：J = ｛Z1·し1＋（Z1＋Z2）·し2＋……（Zn-1＋Zn）·しn｝／L2fa3-1、J1/3；计算3-2、J1/4；计算4、H24年均最大24小时雨量（mm）；查等值线图或采用当地资料；5、Cv 、Cs ：Cv---变差系数（反映各次值与多年平均值的相对大小）Cs----偏差系数（反映各次值的偏差情况）；与当地的地理位置、降雨、地形、地貌、植被及汇水面积等因素有关。
一般地区：Cs=3.5 Cv 梅雨期：Cs=3～4 Cv台风期： Cs=2～3. CvCv>0.6的地区： Cs≒3.0 Cv Cv<0.45的地区： Cs≒4.0CvCv24最大24小时暴雨变差系数，查等值线图或采用当地资料；6、Kp 查皮尔逊Ⅲ型典线的模比系数表；7、H24p 设计频率p的最大24小时雨量（mm）；H24p＝Kp·H248、n值暴雨强度衰减指数；其分界点为一小时，n取值通常按下列二位小数取值：0.3、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.65、0.70、0.75、0.80、0.85、0.90、当t<1小时：取n＝n1；查图或采用当地资料；多数情况都处于24>t>1小时这一状况：取n＝n2；求法：（1）：查图（！）（2）：采用当地资料；1)、四川省水文手册计算方法：手册给出了：10分钟、1小时、6小时、24小时、1日、3日、7日、和可能最大24小时等最大时段的暴雨和Cv等值线图、皮尔逊Ⅲ型典线的模比系数Kp表供naan 查用。
土石围堰计算书
土石防水围堰计算书计算依据：1、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-20072、《海港水文规范》JTG 213-98中华人民共和国交通部发布3、《碾压式土石坝设计规范》DLT 5395-2007一、基本参数：二、围堰土堤稳定性验算：1、围堰土堤边坡按直线滑动法验算稳定性K min1=(W1×cosα1×tanφ+c×L1)/(W1×sinα1)=（322×0.95×0.36+12×16.27）/（322×0.31）=3.06＞1.25（安全系数）K min2=(W2×cosα2×tanφ+c×L2)/(W2×sinα2)=（552.95×0.98×0.36+12×15.78）/（552.95×0.19）=3.66＞1.25（安全系数）其中：W1--滑动面上的土体重和围堰顶所受荷载（滑移土层重量+围堰顶部荷载）。
故满足要求！三、围堰土堤抗倾覆稳定验算：由于此围堰由老驳岸和土堤组合而成，故不需要验算其抗倾覆稳定性。
四、围堰土堤整体滑移稳定验算：K C=μ×∑Pi/∑Ti=0.3×899.38/10×4.8=5.62＞1.3（安全系数）其中∑Pi为围堰土堤对地基土层的竖向作用力总和∑Ti为围堰土堤各水平力总和。
满足要求！五、围堰土堤断面抗剪强度计算：土和块石围堰的抗剪切能力来自于土体断面上的摩擦力，其强度为H γμ1应大于剪应力：围堰填土土面间的摩擦系数：μ1=tanφ=0.36剪切力强度：Hγμ1=5×14.9×0.36=26.82KN/㎡剪应力：T=3/2（H2 /2/B）=2.34KN/㎡Hγμ1＞T，故满足要求。
泥石流运动特征参数计算
泥石流运动特征参数计算刘丹【摘要】泥石流运动特征参数主要包括容重、流速、流量和冲击力等.这些参数不仅反映了泥石流自身特性,还影响后期泥石流治理,是泥石流研究和防治工程设计中的一项重要内容.目前,国内关于运动特征参数的计算方法主要有理论公式、经验公式、半经验公式和实验公式.本文介绍了泥石流工程中运动特征参数计算的常用方法,分析了各自特点和适用范围,为了使各项参数取值更加符合实际,还应当考虑现场勘测和试验结果.【期刊名称】《四川建材》【年(卷),期】2017(043)005【总页数】3页(P82-84)【关键词】泥石流;运动特征;参数【作者】刘丹【作者单位】四川建筑职业技术学院土木工程系,四川德阳 618000【正文语种】中文【中图分类】P642.23泥石流是一种典型的固液两相流[1]，也是一种常见的山地灾害，一旦发生，将会造成较大的人员伤亡和经济损失。
目前，泥石流的防治措施主要有两种：工程措施和生物措施。
文献[2]指出：泥石流的物理力学参数随机性大，属于典型的不良复杂地质，这给后期的防治工作带来挑战。
崔鹏[3]认为由于基础资料相对缺乏，泥石流沟的各种特征参数计算不够准确，有时甚至导致泥石流工程治理失败。
泥石流运动特征参数主要包括泥石流容重、流速、流量和冲击力等。
泥石流运动特征参数的合理选取，是泥石流研究和工程防治设计的一项重要内容。
目前，国内关于运动特征参数的计算方法主要有理论公式、经验公式、半经验公式和实验公式。
本文介绍了泥石流工程中运动特征参数计算的常用方法，分析了各自特点和适用范围，以期为泥石流防治工程设计中运动特征参数的合理取值提供借鉴。
计算断面的选取原则有：①出于工程防治措施和公路设施的考虑，桥位处断面一般都应该选择在内；②出于计算断面特点的关系，特殊断面一般选择为计算断面，如弯道处、大跌水处、断面急剧变化处等；③出于分析泥石流汇流特征的考虑，支沟交汇处一般选择在内；④出于布置工程措施的考虑，一般适合布置防治措施的绝佳位置也会考虑在内。
泥石流灾害防治工程设计规范(DZT0239-2004)
泥石流灾害防治工程设计规范DZ/T0239-2004中国地质调查局二○○四年十月中华人民共和国地质矿产行业标准DZ/T0239-2004泥石流灾害防治工程设计规范1总则1.1 泥石流灾害防治的基本程序第1.1.1条泥石流防治程度是指泥石流灾害防治项目从决策、勘查、可行性研究、工程设计、施工到竣工验收全过程中的各个阶段及其先后次序。
为保证获得最佳的社会效益、经济效益和环境效益，泥石流灾害防治应遵循下列基本程序。
第1.1.2条工程勘查主要根据设计阶段和泥石流灾害体及其防治区域，进行测量、测绘、测试、勘探、试验、鉴定、研究与综合分析评价工作。
目的是为防治工程设计和施工提供科学依据。
第1.2.3条可行性研究通过初步勘查、监测、稳定性分析，危害性评估等工作，对是否需要进行防治，以及防治的范围和重点区域，防治工程方案的选定等，提出可行性分析，上报各省（自治区、直辖市）国土资源厅和国务院国土资源部，作为领导机关决策的依据。
第1.1.4条立项与编制设计任务书根据可行性研究报告，区别泥石流灾害项目的重要性、危害性与规模，按地质灾害防治项目的批准权限，提出立项报告。
立项批准后，应立即组织编写设计任务书。
第1.1.5条工程设计包括初步设计和施工图设计，主要是编制适应这两个阶段的设计说明书、工程图件和工程概、预算。
第1.1.6条工程施工是实现设计文件的重要阶段，应做到计划、设计、施工三个环节互相衔接，投资、工程内容、施工图纸、设备材料、施工力量五个方面落实，保证全面完成设计文件的内容及要求。
第1.1.7条竣工验收检查施工单位是否按设计文件、施工合同完成任务，同时还要移交固定资产、次会给当地政府或专职单位使用和维护管理。
1.2 泥石流灾害防治工程设计的特点第1.2.1条非标准设计不同类型的泥石流灾害有不同的特点，防治工程设计对每个泥石流的治理范围、采取的方案和措施是互不相同的。
所以，泥石流灾害防治工程设计属非标准设计，必须对每个泥石流进行具体的针对性设计。
土和块石围堰设计计算书_secret
土和块石围堰设计计算书一.土和块石围堰计算参数如下：围堰顶部宽度为3.00m,围堰土堤高度为12.00m；围堰外侧水深为9.00m；围堰外侧坡角为40.00°，围堰内侧坡角为50.00°；围堰顶部均布荷载为10.00kN/m2；围堰底面地基土类型：软质粘土；土和块石围堰示意图围堰土堤填土参数:填土种类：填土；填土重度：19.00kN/m3；填土内聚力：16.00kPa；填土内摩擦角：27.00°；填土外滑动面倾角：27.87°；填土内滑动面倾角：35.04°.计算中不考虑波浪力的影响！二.土和块石围堰土堤稳定性计算1.围堰土堤边坡可按直线滑动法验算其稳定性，计算式为：其中 W ——滑动面上的土体重和围堰顶所受荷载，kN；α ——滑动面的倾角,(°)；c ——土堤填土的粘聚力，kPa；φ ——土堤填土的内摩擦角,(°)；L ——土堤截面滑动面长度, m.围堰土堤稳定性K1 = (1040.60×cos27.87×tan27.00 ＋ 16.00×25.67) / (1040.60×sin27.87) = 1.81* K1 > 1.25,满足要求！K2 = (873.17×cos35.04×tan27.00 ＋ 16.00×20.90) / (873.17×sin35.04) = 1.39* K2 > 1.25,满足要求！2.围堰土堤整体稳定验算，围堰抗倾覆稳定计算式为：其中 W ——围堰土堤重和顶部所受荷载，kN；E x——静水压力的水平分力,(kN/m3)；E y——静水压力的竖向分力,(kN/m3)；h ——静水压力水平分力的力臂，m；a ——静水压力竖向分力的力臂，m；b ——围堰重和所受荷载的力臂, m；k0——围堰抗倾覆稳定系数.土和块石围堰受力简图k0 = (3492.21×12.91 ＋ 473.01×23.80) / (396.90×3.00) = 47.32* k0 > 1.30,满足要求！围堰抗整体滑动稳定计算式为：其中∑P i——围堰土堤对地基土层的竖向作用力总和，kN；∑T i——围堰土堤各水平力总和,kN；μ ——围堰底面与地基土之间的摩擦系数，m；k c = (0.30×3965.21) / 396.90 = 3.00* k0 > 1.30,满足要求！三.土和块石围堰土堤断面的抗剪强度计算土和块石围堰的抗剪切能力来自土体断面上的摩擦力，其强度为 h应大于剪应力所以土和块石围堰的强度条件是：或者其中 B ——土和块石围堰土堤堤顶宽度，m；——围堰填土容重,kN/m3；——围堰填土土面间的摩擦系数 = tan；h ——围堰土堤的高度, m.抗剪切强度＝ 12.00 × 19.00 × 0.51 ＝ 116.17 kN/m2；剪应力＝ (3/4) × 12.00 × 12.00 / 3.00 ＝ 36.00 kN/m2；* 土和块石堤的抗剪切强度大于剪应力，满足强度条件！。
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1.泥石流水文参数计算
1.1 计算断面的确定
泥石流计算断面的选择主要为流域内典型断面。
1.2 计算公式和参数
主要计算公式及参数取自《***省水文手册》、《泥石流灾害防治工程设计规范》（DZ/T0239－2004）以及《泥石流灾害防治工程勘查规范》（DT/T0220－2006）。
根据泥石流防治工程的需要，对泥石流流体重度、流速、流量、一次冲出量、一次固体冲出物质总量、泥石流整体冲压力、爬高、最大冲起高度、弯道超高等进行计算和校核。
1.3 主要参数校核
1.3.1 短历时暴雨公式
当t＜1小时 H tp=S p·t1-n1P n1p=a1+b1·lgp
当t=1-24小时 H tp=S p·t1-n2p n2p=a2+b2·lgp S p=H24p·24n2p-1 1.3.2 长历时暴雨公式
当T=1-7日 H Tp=H24p·T mp m p=a+b·lgp
式中：H tp——短历时t小时的设计暴雨量（mm）；
H Tp——长历时t日的设计暴雨量（mm）；
H24p——年最大24小时的设计暴雨量（mm）；
n1p、a1、b1——短历时（t＜小时）设计暴雨的公式指数及其参数；
n2p、a2、b2——短历时（t=1-24小时）设计暴雨公式指数及其参数；
m p、a、b——长历时（t=1-7日）设计暴雨的公式指数及其参数，据四川省水文手册附图2-9、2-10查得a=0.45, b=0.01；
p——设计频率（%）；
S p——设计暴雨雨力（mm/小时）；
计算结果见下表：
单位：mm 表1-1各种历时设计暴雨量
1.3.3 洪水
①洪峰流量计算
由于***泥石流无洪水实测资料，只能用间接法求得洪峰流量，根据暴雨资料，用推理公式计算最大流量，计算成果汇总见表1-1，
基本公式：
Q P=0.278 ψ· F·S/τn
产流参数采用公式：u=（1-n）n(n/(1-n))(S/h n)(1/(1-n))=3.6·F-0.19
汇流参数采用公式：m=0.318·θ0.204
式中： Q P ——最大流量（m3/s）；
ψ——洪峰径流系数，ψ=1-τn·μ/ S P；
τ——流域汇流时间（小时），τ=τ0·ψ-1/（4-n）；
τ0——当ψ=1的汇流时间，τ0= 【0.383/(m/θS P1/4)】4/（4-n）；m——汇流参数，m=0.055θ0.72；
S P——设计暴雨雨力（mm/小时），S P=H24P·24n2p-1；
n——暴雨公式指数；
F——集水面积（km2），取1.5km2；
θ——流域特征系数，θ= L/（J1/3F1/4）；
L——沟道长度（km），取1.5km；
J——平均坡降（‰），取193.0‰；
其余参数见上述。
表1-2各频率洪水峰值流量汇总表
②、洪水总量
基本公式W p=0.1α·H TP·F=0.1 h·F
式中：W p——频率为P的洪水总量（×104m3）
α、h——暴雨径流系数，查手册表5-7；
F——集雨面积（km2），取1.5km2；
经计算各频率洪水总量W p见表1-3。
设计洪水总量计算结果：W100=0.89×104m3，W50=0.93×104m3，W20=0.90×104m3。
表1-3各频率设计洪水总量表
1.3.4 泥石流流体重度
按照《泥石流灾害防治工程勘查规范》（DZ/T0220--2006）附录G进行易发程度评分，按表G.2查表确定棉簇沟泥石流的重度和泥沙修正系数，其结果如表1-4。
表1-4 泥石流重度及泥沙修正系数表
1.3.5 泥石流流量
用雨洪修正法计算泥石流流量
基本公式Q C =Q p （1+φ）D c
式中：Q p ——频率为P 的暴雨洪水设计流量（m 3/s ）； φ——泥石流修正系数，取0.475； D c ——泥石流堵塞系数，取1.2； 经计算各频率泥石流流量见表1-5。
表1-5 K282+300～K282+600段泥石流各频率流量Q C
1.3.6 泥石流流速计算
由以上分析，泥石流重度为1.516t/m³，为稀粥状，采用泥石流流速通用计算公式：
21
32111c c c
H c I H n V +=ϕγ
式中c V —泥石流断面平均流速（m/s ）；
H γ—泥浆体容重（N/m 3）
c H —计算断面的平均水深（m ），取2.1； c I —泥位纵坡率，以沟道纵坡率代替； c n —泥石流沟床糙率，根据规范查表确定。
求得泥石流流速特征值见表1-6。
表1-6 泥石流流速
1.3.7 一次泥石流过流总量
一次泥石流过流总量按照《泥石流灾害防治工程勘查规范》（DT/T0220－2006）附录I 提供的计算公式进行计算： 基本公式: Q=K ·T ·Q C
式中：K=0.264；T 20；Q C =Q 20=18.96m 3/s ；T 50，Q C =Q 50=19.57m 3/s ； 计算结果为: 50年一遇的一次泥石流过程总量Q=0.93×104m 3, 20年一遇的一次泥石流过程总量Q=0.90×104m 3。
1.3.8 一次固体物质冲出量
一次泥石流固体冲出物按照《泥石流灾害防治工程勘查规范》（DT/T0220－2006）附录I 提供的计算公式进行计算：
)/()(w H w c H Q Q γγγγ--=
式中H Q —一次泥石流冲出固体物质总量（m 3）；
Q —一次泥石流过程总量（m 3
）
c γ—泥石流重度（t/m 3）； w γ—水的重度（t/m 3）；
H γ—泥石流固体物质的重度（t/m 3
）。
γc =1.516t/m 3；γω=1.0t/m 3；γH =2.65t/m 3；Q 20=18.96×104m 3；Q 50=19.57×104m 3。
计算结果为：Q H20=0.41×104m 3，Q H50=0.42×104m 3。
1.3.9 泥石流整体冲压力
泥石流整体冲压力按《泥石流灾害防治工程设计规范》（DZ/T0239－2004）3.1－8式计算：
αγλ
sin 2
c c
V g
P =
式中P —泥石流冲压力（KN ）；
λ—建筑物形状系数，圆形建筑物λ=1.0，矩形建筑物λ=1.33，方形
建筑物λ=1.47；
c γ—泥石流重度（KN/m 3）； c V —泥石流平均流速（m/s ）；
α—建筑物受力面与泥石流冲压力方向的夹角（°）。
计算过程主要选择流域内典型断面进行计算。
建筑物形状系数按矩形建筑取λ=1.33。
表1-7 泥石流整体冲压力
1.3.10 泥石流爬高和最大冲起高度
泥石流爬高和最大冲起高度按照《泥石流灾害防治工程勘查规范》（DT/T0220－2006）附录I 提供的计算公式进行计算： 泥石流冲起高度基本公式:ΔH=0.8V 2/g 式中：V=1.22m/s ；g=9.8m/s 2；
计算结果为：ΔH=0.12m。
泥石流弯道超高
基本公式:Δh=BV2/2gR
式中：V=1.22m/s；g=9.8m/s2；泥石流表面宽度B=3.0m，主流中线弯曲半径R=8.0m；
计算结果为：Δh=0.03m。