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申请/专利权人：深圳大学

摘要：本发明涉及岩土领域和边坡工程领域，特别涉及一种山前洪积扇面流侵蚀碎石启动粒径的计算方法。其包括步骤：S1.确定面流侵蚀的土体物理力学参数；确定沟道过水断面面积和沟道过水断面宽度；S2.计算出碎石覆盖层颗粒相对暴露度系数、泥沙颗粒雷诺系数、断面坡面径流水力半径、面流沟道水力坡度；S3.计算动水压力增加量；S4.计算水下启动颗粒的颗粒上举力系数；S5.计算径流剪切应力；S6.计算出水中颗粒的上举力；S7.确定碎石颗粒在顺流方向受力和碎石颗粒在顺流方向阻力；S8.得出山前洪积扇面流侵蚀碎石启动粒径。该计算方法经过了深入的概念分析和理论推导，在经过大量的现场试验验证，简便又实用，可用于面流侵蚀碎石启动粒径的计算中。

主权项：1.一种山前洪积扇面流侵蚀碎石启动粒径的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.确定面流侵蚀的土体物理力学参数；确定沟道过水断面面积和沟道过水断面宽度；建立面流侵蚀启动颗粒模型；S2.根据土体物理力学参数，计算出碎石覆盖层颗粒相对暴露度系数m1、泥沙颗粒雷诺系数m2、断面坡面径流水力半径R、面流沟道水力坡度J；S3.根据土体物理力学参数，结合伯努利方程，计算动水压力增加量Padd；S4.根据S2中的碎石覆盖层颗粒相对暴露度系数m1，和泥沙颗粒雷诺系数m2，计算水下启动颗粒的颗粒上举力系数；S5.根据S2中的断面坡面径流水力半径R、面流沟道水力坡度J，计算径流剪切应力τ；S6.根据面流侵蚀启动颗粒模型，计算出水中颗粒的上举力；S7.根据面流侵蚀启动颗粒模型，和微元分析的方法，结合水中颗粒的上举力，确定碎石颗粒在顺流方向受力和碎石颗粒在顺流方向阻力；S8.根据面流侵蚀启动颗粒模型，结合碎石颗粒在顺流方向受力和碎石颗粒在顺流方向阻力，得出山前洪积扇面流侵蚀碎石启动粒径；所述S7中，确定碎石颗粒在顺流方向受力和碎石颗粒在顺流方向阻力为：顺流方向受力： ，式中，为颗粒横截面面积；顺流方向阻力： ，式中，Ps为碎石颗粒在顺流方向阻力，η为碎石颗粒内摩擦系数，τ为径流剪切应力，R为断面坡面径流水力半径，W为是碎石颗粒在水下的有效重力，θ为沟道的坡度，、分别为碎石颗粒重度、径流重度。

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