本發(fā)明主要涉及水利工程，具體是一種模塊化泥石流攔阻排導系統(tǒng)。

背景技術：

1、泥石流是我國山區(qū)常見的土地災害，尤其在西部山區(qū)，山體陡峻，水土流失較嚴重，巖土體結構受沖刷破壞較為松散，為泥石流的形成提供了豐富的物質來源。陡峻的山勢溝谷為其提供了動力來源，近年極端天氣頻發(fā)，泥石流災害發(fā)生頻率存在增高的趨勢。因此急需采用相應的措施對其進行防治處理。目前對于泥石流常用工程措施包括攔擋壩，排導槽等，通過設置攔擋壩體、攔沙坎等措施攔蓄泥石流固體物質，減緩泥石流下行速度，降低泥石流動水壓力，對泥石流起到削弱調節(jié)的作用。

2、目前泥石流排導槽多采用直墻v型，梯形斷面，矩形斷面，在排導槽底部設置垂直流向的通鋪肋檻，通過肋檻產(chǎn)生繞流并對泥沙進行攔蓄。肋檻分為兩類，一類為垂直通鋪，兩側與邊墻整體澆筑。一類為斜向設置，肋檻呈v型對置，中間預留束流通道，一側與邊墻整體澆筑。常見肋檻斷面為矩形，采用混凝土采用一次性澆筑。

3、現(xiàn)有技術存在如下缺陷：

4、1、現(xiàn)有肋檻多采用混凝土和槽體一次性澆筑，結構固定，在經(jīng)過多次泥石流沖刷破損后，需要采用機械整體破拆重建，泥石流發(fā)生區(qū)域多在山區(qū)，施工條件不便，修復清理成本較高。

5、2、現(xiàn)有肋檻多采用矩形斷面，對于黏性泥石流，肋檻斷面迎流頂沖，直接受到礫石沖擊，容易出現(xiàn)肋檻破損，造成結構失效；v型對置肋檻其垂直迎流面對于泥石流約束引導能力有限，未延長泥石流下行距離；對于黏性泥石流，其v型口處混凝土迎流頂沖，面對卵礫石的多次沖擊耐久性較差。垂直通鋪肋檻對于稀性泥石流，肋檻前易被泥沙淤滿，失去攔擋能力。

技術實現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種模塊化泥石流攔阻排導系統(tǒng)：

2、1、采用模塊化預制結構，便于設計、安裝、維修。

3、2、采用通用螺栓接口，可根據(jù)需要安裝多種形式、尺寸的攔擋、排導模塊。

4、3、攔擋結構采用多層、變網(wǎng)徑攔阻網(wǎng)，可以篩分泥石流大顆粒，減少泥石流淤堵，提高工程運行能力。

5、4、攔擋結構可根據(jù)場區(qū)易發(fā)泥石流特性，針對性設計單排導槽多層攔阻網(wǎng)；采用多排導槽對接，設置多級攔阻結構；設置多層斜拉結構形成加強攔阻結構。

6、5、排導槽設置由卵礫石填充的格賓石籠形成的柔性消能區(qū)。

7、6、排導槽與減速肋檻設置固定槽位和固定凸榫，吊裝孔位、模塊對接槽，便于施工安裝。

8、本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，通過以下技術方案實現(xiàn)：

9、一種模塊化泥石流攔阻排導系統(tǒng)，包括模塊化減速肋檻、模塊化攔阻系統(tǒng)、模塊化排導槽體，所述模塊化減速肋檻、模塊化攔阻系統(tǒng)、模塊化排導槽體相互之間根據(jù)工程需求獨立或搭配使用；

10、所述模塊化減速肋檻為不規(guī)則幾何體，具有六個表面：安裝面、底面、背面、迎流面頂面f1、迎流面正面f2、束流面f3，所述底面與迎流面頂面f1相對，所述背面與迎流面正面f2相對，所述安裝面與束流面f3相對，所述安裝面上開設有若干螺栓孔，底面設置有凸榫；

11、其中所述安裝面、底面、背面兩者之間相互垂直，頂面與背面之間的夾角為β1，迎流面正面f2與底面之間的夾角為β2，迎流面正面f2、底面的交線與安裝面之間的夾角為β3，束流面f3、底面的交線與背面之間的夾角為β4；

12、所述模塊化攔阻系統(tǒng)包括攔阻網(wǎng)，所述攔阻網(wǎng)兩側設有耗能器，所述耗能器連接在排導槽上，所述攔阻網(wǎng)設置形式有：同一模塊多層攔阻網(wǎng)、同一模塊強化攔阻網(wǎng)、多模塊拼接多級攔阻網(wǎng)；

13、所述模塊化排導槽體包括有通鋪平底式結構、v底階地式結構；所述模塊化排導槽體兩側設有肋檻固定螺栓，所述模塊化排導槽體端部設有模塊對接槽；所述模塊化排導槽體中可設置格賓石籠。

14、所述模塊化減速肋檻長度為c1、寬度為c4、高度為c6，根據(jù)泥石流流速設置，迎流面頂面f1其迎流角度β1、迎流面正面f2其迎流角度β2、迎流面正面f2其正面束流角度β3，束流面f3其側面束流角度β4根據(jù)泥石流流速進行設置。

15、所述模塊化減速肋檻迎流面頂面f1的迎流角度β1設計區(qū)間為[60°?90°]，所述模塊化減速肋檻迎流面正面f2的正面角度β2設計區(qū)間為[45°?75°]，所述模塊化減速肋檻迎流面正面f2的正面束流角度β3設計區(qū)間為[30°?90°]，所述模塊化減速肋檻束流面f3的側面束流角度β4設計區(qū)間為[45°?90°]，所述凸榫長寬高為c3、c5、c7，其投影中心與模塊化減速肋檻的長度c1、寬度c4組成的矩形投影中心重合。

16、所述螺栓孔半徑r1，螺栓孔間距根據(jù)排導槽邊墻設置的通用螺栓孔位設置nl1（n=1、2、3）。

17、對比現(xiàn)有技術，本發(fā)明的有益效果是：

18、1、采用依托泥石流堆積體容重作為變量分析，避免了泥石流由于粒徑差距過大，無法有效控制的缺陷，采用支持向量機模型進行數(shù)據(jù)底板測試，獲得了泥石流容重和排導比降和工程淤積程度的有效對應，對于泥石流排導槽設計有著較好的指導作用。

19、2、模塊化泥石流攔阻排導系統(tǒng)整體具有的優(yōu)點：①工程建設區(qū)域多為山區(qū)，交通不便，采用預制結構，可減少施工道路鋪設，人工模版施工，現(xiàn)場澆筑車輛等人員設備費用，極大降低成本。②預制結構可提前制作，減少工程等待時間。③可根據(jù)需求進行定制，提高工程防護運行效果。④磨蝕破損后可局部進行快更換，后期維護簡便，節(jié)約時間，降低運行成本。

20、3、模塊化減速肋檻具有以下優(yōu)點。①同時具有挑流、束流功能。②原料廉價易得，造型簡易，易于批量化生產(chǎn)。③配合通用螺栓接口，具有較好的通用性，安裝簡易，便于前期施工和后期維修。④可組合使用，防護針對性強，適用類型廣。

21、4、模塊化排導槽結構具有以下優(yōu)點:組合排導系統(tǒng)可以充分利用泥石流自身運動特性進行自我消能，可根據(jù)實際工程進行選擇，相互間可組合使用，適用類型廣，防護針對性強。對于不同類型泥石流均可采用，消能排導能力較好。

22、5、?泥石流預警監(jiān)測措施采用了高集成度測站，配合多類型傳感器，數(shù)據(jù)類型豐富，能夠互相驗證；采用分布式布置，網(wǎng)絡自愈性強；自供能、無人值守，能夠提高工作效率降低成本；采用支持向量機的多數(shù)據(jù)融合預測，具有可靠度較高等優(yōu)點。

23、6、模塊化系統(tǒng)包括不限于模塊材料的選擇、包括素混凝土、鋼筋混凝土、高分子材料預制；系統(tǒng)運行不受其基礎形式限制包括天然地基、樁基礎、復合地基等基礎形式限制；不受模塊尺寸、角度、基礎埋設深度、基礎回填材料等限制。

技術特征：

1.一種模塊化泥石流攔阻排導系統(tǒng)，包括模塊化減速肋檻（1）、模塊化攔阻系統(tǒng)（2）、模塊化排導槽體（3），其特征在于：所述模塊化減速肋檻（1）、模塊化攔阻系統(tǒng)（2）、模塊化排導槽體（3）相互之間根據(jù)工程需求獨立或搭配使用；

2.根據(jù)權利要求1所述的一種模塊化泥石流攔阻排導系統(tǒng)，其特征在于：所述模塊化減速肋檻（1）長度為c1、寬度為c4、高度為c6，根據(jù)泥石流流速設置，迎流面頂面f1其迎流角度β1、迎流面正面f2其迎流角度β2、迎流面正面f2其正面束流角度β3，束流面f3其側面束流角度β4根據(jù)泥石流流速進行設置。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種模塊化泥石流攔阻排導系統(tǒng)，其特征在于：所述模塊化減速肋檻（1）迎流面頂面f1的迎流角度β1設計區(qū)間為[60°?90°]，所述模塊化減速肋檻（1）迎流面正面f2的正面角度β2設計區(qū)間為[45°?75°]，所述模塊化減速肋檻（1）迎流面正面f2的正面束流角度β3設計區(qū)間為[30°?90°]，所述模塊化減速肋檻（1）束流面f3的側面束流角度β4設計區(qū)間為[45°?90°]，所述凸榫長寬高為c3、c5、c7，其投影中心與模塊化減速肋檻（1）的長度c1、寬度c4組成的矩形投影中心重合。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種模塊化泥石流攔阻排導系統(tǒng)，其特征在于：所述螺栓孔半徑r1，螺栓孔間距根據(jù)排導槽邊墻設置的通用螺栓孔位設置nl1（n=1、2、3）。

技術總結
本發(fā)明提供一種模塊化泥石流攔阻排導系統(tǒng)，主要涉及水利工程技術領域。泥石流易發(fā)區(qū)域多位于山區(qū)，交通條件、施工條件較差，本發(fā)明能夠通過采用預制結構減少模版施工，現(xiàn)場澆筑車輛等人員設備費用，極大降低費用成本；即裝即用，減少工程等待時間；可根據(jù)需求進行定制，提高工程防護運行效果；磨蝕破損后可局部進行快更換，后期維護簡便，降低使用成本；攔擋結構采用多層、變網(wǎng)徑攔阻網(wǎng)，篩分泥石流大顆粒，減少泥石流淤堵，提高工程運行能力；攔擋結構可根據(jù)現(xiàn)場易發(fā)泥石流特性針對性設計單排導槽多層攔阻網(wǎng)、多級攔阻結構、加強攔阻結構；排導槽與減速肋檻設置固定槽位和固定凸榫，吊裝孔位、模塊對接槽，便于施工安裝。

技術研發(fā)人員：王其超,陸海玉,王潤澤,馬星辰,李增林,張祥星,王俊鵬,賈德濤,苗強,薛少琪,王杰,王濤,王帥,齊閣,郭鵬哲,劉明明,蘇振民,季小凱,李冬,劉國棟,劉振謙,高恒
受保護的技術使用者：山東省水利勘測設計院有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/8