中国西部矿区厚松散层的溃沙临界流速与水沙流动特征

作者：杨斌; 杨天鸿; 徐曾和; 杨鑫

来源：东北大学学报(自然科学版), 2018, 39(11): 1648-1657.

• 厚松散层
• 突水溃沙
• 临界流速
• 轴向应力
• 拖曳力
• 体积膨胀

以陕北榆横矿区为例,研制全程可视化水沙两相高速流动试验装置,开展颗粒起动试验、溃沙试验和水沙两相流动试验.试验结果表明:细颗粒的流失是溃沙的先决条件,为粗颗粒的运移创造膨胀空间. 0. 3～0. 6 mm风积沙颗粒之间主要以碰撞的形式传递能量,而0. 15～0. 3 mm的风积沙颗粒之间的相互摩擦和挤压作用占优,相比于碰撞作用能量损失较少,相同时间内出沙量随着颗粒粒径的增大呈递减趋势.随着轴向应力的不断增大,风积沙所需要的溃沙临界流速也越来越大.当风积沙粒径d <0. 6 mm时,溃沙时渗流状态为线性层流,临界流速为0. 03～0. 4 cm/s.单位时间内溃沙量与水力梯度成正比,表明含水层水压力是决定溃沙灾害程度的关键因素.

• 单位
  东北大学; 土木工程学院