(1)泥石流固-液分相流速計(jì)算方法^[22]

由于泥石流綜合治理方案中，通常要在泥石流流通區(qū)適當(dāng)部位建造1~2道攔渣壩，攔截泥石流體中粒徑較大的塊石，因此，可將泥石流溝中下游的泥石流體中固相物質(zhì)按照固相物質(zhì)的體積進(jìn)行等效，即將實(shí)際泥石流體中不同粒徑的固相物質(zhì)簡(jiǎn)化為粒徑相同的固相顆粒)。基本假定：

第一、泥石流在運(yùn)動(dòng)過程中，包括沿著泥石流溝的向前流動(dòng)和泥石流體內(nèi)的豎向紊動(dòng)，但是，從分析泥石流流速尤其是針對(duì)泥石流對(duì)岸坡及防治結(jié)構(gòu)的沖擊、磨蝕機(jī)理出發(fā)，主要考慮泥石流體沿溝向前的運(yùn)動(dòng)問題，因此，本文假定泥石流體為一維兩相流運(yùn)動(dòng)體系(流動(dòng)方向設(shè)定為x方向)。

第二、泥石流在運(yùn)動(dòng)過程中，不考慮外部質(zhì)量源，即不考慮岸坡對(duì)泥石流體的物源補(bǔ)給，泥石流在溝槽內(nèi)沖淤平衡。

第三、考慮兩相流體中固相顆粒之間的相互作用、漿體內(nèi)部的作用以及固相顆粒與液相漿體之間的相互作用，不考慮固液兩相的相變即固相顆粒和液相漿體之間的相互轉(zhuǎn)換。

通過建立固、液兩相的守恒方程，包括連續(xù)方程和動(dòng)量方程。通過對(duì)泥石流平均壓力、徹體力和控制體平均表面力(包括控制體外漿體對(duì)控制體漿體的阻力、控制體外固相對(duì)控制體漿體的阻力、控制體外漿體對(duì)控制體固相的牽引力和控制體外固相對(duì)控制體表面固相的相互作用力等四個(gè)方面)的計(jì)算，求解獲得

式中，v_s和v_f分別表示固相和液相的平均速度(m/s)，M為理論固液分相流速比，α為固相顆粒的平均容積濃度，ρ_s和ρ_f分別表示固相和液相的平均密度(g/cm³)，g為重力加速度(9.8m/s²)，θ為泥石流溝床的平均坡角(°)，τ_B為漿體的賓漢極限屈服應(yīng)力(Pa)，μ為漿體的剛度系數(shù)(Pa·s)， 為待定系數(shù)，d₀為控制體等效半徑(m)，d_e為固相顆粒等效半徑(m)，P為泥石流平均壓強(qiáng)(kPa)，G為泥石流實(shí)際固相流速和理論固相流速的比例系數(shù)， 為固相實(shí)際流速(m/s)， 為液相實(shí)際流速(m/s)，L為流通區(qū)長(zhǎng)度(m)，h為泥石流體厚度(m)。

(2)基于沖擊形跡的泥石流沖擊力計(jì)算方法^[26]

由于泥石流沖擊作用下通常要在防治結(jié)構(gòu)表面或泥石流溝岸產(chǎn)生大量的沖擊坑及沖蝕槽等沖擊形跡，因此，可以基于沖擊形跡建立反求泥石流沖擊力的計(jì)算方法。基本假定：

第一、把泥石流體概化為由等效均質(zhì)漿體和粒徑相同的固相顆粒組成的兩相流體。

第二、把泥石流體視為與溝床平行的一維兩相流運(yùn)動(dòng)體系，固、液兩相的運(yùn)動(dòng)速度分別為和并且固相、液相以相同的角度沖擊防治結(jié)構(gòu)或岸坡。

第三、泥石流在運(yùn)動(dòng)過程中，不考慮外部質(zhì)量源，即不考慮岸坡對(duì)泥石流體的物源補(bǔ)給，泥石流在溝槽內(nèi)沖淤平衡。

第四、把沖擊坑和沖蝕槽等沖擊形跡概化為半橢球體。

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