1.一种泥石流拦砂坝附属装置,所述装置安置于拦砂坝下游,与拦砂坝溢流口连接,其特征在于,包括:正面斜格栅、正面水平格栅、侧面斜格栅、侧面水平格栅和支撑墩;所述正面斜格栅一端与拦砂坝溢流口连接,另一端与正面水平格栅连接,所述正面水平格栅的位置低于拦砂坝溢流口;所述侧面斜格栅对称分布于正面斜格栅两边,两个所述侧面斜格栅的一端与正面斜格栅的两侧端边分别连接,另一端与侧面水平格栅相连接;所述正面水平格栅与侧面水平格栅均由支撑墩支撑高于坝底。
2.如权利要求1所述的附属装置,其特征在于,所述侧面水平格栅与正面水平格栅水平连接。
3.如权利要求1所述的附属装置,其特征在于,所述侧面斜格栅与正面斜格栅斜向下游交角为45°~60°。
4.如权利要求1或2所述泥石流拦砂坝附属装置的尺寸确定方法,其特征在于,包括以下步骤:按式(1)确定固体物质分离率p值:按式(2)确定格栅间距D:D=dp (2)
按式(3)确定正面斜格栅坡度θ1:按式(4)‑(5)确定正面水平格栅支撑墩高度Hh:按式(6)‑(7)确定正面斜格栅的垂直高度Hs和长度Ls:Hs=H‑Hh (6)按式(8)确定正面水平格栅长度Lh1:按式(9)确定侧面斜格栅与正面斜格栅的交角β:β=90‑θ1‑α (9)按式(10)确定侧面斜格栅坡度θ2:按式(11)确定侧面水平格栅长度,所述侧面水平格栅长度取值为:其中:
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γct:格栅结构调控后的目标容重,g/cm ;假设调控目标是:通过格栅调控后实现泥石流的变性,由高容重的泥石流变成低容重的泥石流或水石流,即调控后目标流体的容重γct已知;
D:格栅间距;
dp:泥石流颗粒级配曲线中小于该粒径的累积百分比为p所对应的粒径值;
粗颗粒的静止休止角;
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Qc、Qc′:分别为经格栅调控前后的泥石流流量,m/s;
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γs:固体物质容重,取2.6~2.7g/cm;
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γc:格栅结构调控前的泥石流容重,g/cm;
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Cv:固体物质浓度,与泥石流容重满足关系式 γw为水的容重,取1.0g/cm ;
b:泥石流拦砂坝溢流口宽度;
H:拦砂坝溢流口距坝底的总高度;
vc:泥石流经过溢流口断面的设计流速;
vc′:经过格栅调控后向下游排泄的泥石流速度,m/s,取vc′=vc;
μ:粗颗粒与格栅之间的滑动摩擦系数,根据格栅材料确定;
g:重力加速度;
θ1:正面斜格栅坡度;
Hh:正面水平格栅支撑墩高度;
Ls:正面斜格栅斜长度;
Lh1:正面水平格栅长度;
α:拦砂坝下游面倾角,取3°~11°;
θ2:侧面斜格栅坡度;
B:泥石流沟道宽度。