泥石流冲击防护结构的冲起高度和冲击荷载是防护结构设计的重要参数。由于柔性防护结构等的弹塑性大变形，现有的理论模型很难考虑此类结构的变形对冲起高度和冲击荷载的影响。中科院成都山地所宋东日研究员和周公旦研究员通过理论推导，在泥石流冲击理论模型研究方面取得了初步进展。
研究人员基于Vertical jet和Momentum jump两种冲击模式，考虑来流流态、结构变形、流体应力状态、流体压缩性和跃起部分的基底阻力对冲起高度和冲击荷载的影响，提出了考虑结构变形的Froude数，修正了前人提出的理论模型，进一步通过已发表的实验数据检验了理论模型的计算结果。
研究结果表明，结构的变形可以有效地降低结构受力；然而，对泥石流流态的合理估计（流动深度和速度等）比模型选择更为关键，这一点往往被工程设计所忽视。对于接近液化的流体，结构的变形是减缓冲击的唯一有效途径；对于含水量低的碎屑流冲击，流体的应力状态也对调节冲击强度也起到了关键的作用。本研究的发现可对泥石流、碎屑流的防护工程设计提供重要的参考。
研究成果得到国家自然科学基金（42077256和41925030）等项目支持。相关成果发表于工程地质学期刊Engineering Geology。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2021.106154
泥石流冲击防护结构的Vertical jet模式（左图）和Momentum jump模式（右图）
结构变形和泥石流应力状态对冲起高度（左图）和冲击荷载（右图）的影响
以上内容来源于【中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所】官网： http://www.imde.ac.cn/yjld_2015/202108/t20210820_6164000.html
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