《沟谷泥石流》实验指导书.doc

《沟谷泥石流》实验指导书 （地质工程等专业） 陈洪凯 编 重庆交通大学河海学院 土工地质实验室 二００七年七月 目　　　　录 前 言 ·················································2 实验一 清水实验··········································3 实验二 水石流实验········································5 实验三 泥石流实验········································7 前　　言 泥石流作为一种山地灾害，在我国分布较广，全国近30个省、市、直辖市都有分布，如青藏高原、新疆、西南地区、西北和华北等山区。泥石流的危害巨大，对生态与环境、城镇居民点、工农业、交通、水利、交通设施以及人民生命财产都会造成严重的破坏，因此，对泥石流的学习和研究有着重要的意义。本实验指导书适用于地质工程等专业的本科生、研究生使用。 本实验是《地貌学与第四纪地质学》、《公路工程地质》、《地质灾害理论与防治》和《水利工程地质》等课程的重要实践教学环节。该实验指导书包括以下内容：清水实验，水石流实验和泥石流实验等实验项目。通过上述实验可以让学生熟悉各种仪器设备在实验项目中的使用方法和实验材料的制取，锻炼学生的实验基本技能，掌握实验内容和实验的基本方法，培养学生的动手能力及综合分析问题和解决问题的能力，使学生知道为什么要做这些实验，实验参数在工程设计和施工中如何应用，为今后的实际工程设计、施工和研究工作奠定了坚实的基础。 本指导书主要依据中华人民共和国行业标准《公路土工实验规程》JTJ051-93、中华人民共和国国家标准《岩土工程勘察规范》GB50021-2001、中华人民共和国行业标准《公路工程地质勘察规范》JTJ 064-98等国家和行业标准，陈洪凯唐红梅陈野鹰公路泥石流力学高含沙水流运动杨俊杰相似理论与结构模型实验康志成李焯芬马蔼乃等中国泥石流研究吴积善康志成田连权等云南蒋家沟泥石流观测研究 1. 揭示定床条件下水流流态、出口端流速、冲击频谱及冲击力随固相比的变化规律； 2. 观察不同流量情况下，水流冲击曲线形态及识别方法应力-应变关系式 式中，为微应变值；k为应变式传感器系数标定值；为泥石流冲击力kN)。 式中，为泥石流体的平均流速；为第i个通道的流速；n为通道总数。 六、注意事项 （1）在安装动态应变仪的时候要注意保持其干燥，防止其与水接触。 （2）要控制好放水量的大小，开泄水闸的时候不要过急过猛，尽量使流水流速恒定。 （3）摄像的时候要将整个实验模型都要摄下来，保证流速测试的完整性。 七、实验模型 图1 实验模型 图2 实验进行图 实验二 水石流实验 一、实验目的 1. 揭示定床条件下水流流态、出口端流速、冲击频谱及冲击力随固相比的变化规律； 应力-应变关系式 式中，为微应变值；k为应变式传感器系数标定值；为泥石流冲击力kN)。 式中，为泥石流体的平均流速；为第i个通道的流速；n为通道总数。 六、注意事项 （1）在安装动态应变仪的时候要注意保持其干燥，防止其与水接触。 （2）要控制好放水量和碎石流量，尽量使流速恒定。 （3）摄像的时候要将整个实验模型都要摄下来，保证流速测试的完整性。 七、实验模型 图3 冲击实验模型 图4 实验模型及碎石漏斗 实验三 泥石流实验 一、实验目的 1. 揭示定床条件下流流态、出口端流速、冲击频谱及冲击力随固相比的变化规律； 应力-应变关系式 式中，为微应变值；k为应变式传感器系数标定值；为泥石流冲击力kN)。 式中，为泥石流体的平均流速；为第i个通道的流速；n为通道总数。 （3）粘度计算 根据粘度计测得的粘度值求平均值得到。 式中，为平均粘度值mpa.s；为第i个样本的粘度值；n为样本总数。 六、注意事项 （1）在安装动态应变仪的时候要注意保持其干燥，防止其与水接触。 （2）要控制好泥石流的流量，尽量使流速恒定。 （3）摄像的时候要将整个实验模型都要摄下来，保证流速测试的完整性。 （4）配料之前一点要设计好配比，防止级配不合理导致出现分流现象。 七、实验模型 图5 沟谷泥石流实验 8