泥石流是山区常见的地质灾害之一，是制约山区经济发展及人民财产安全的重要因素。泥石流通常会携带大量泥沙或块石，对沟道下游道路、桥梁、房屋、工厂等基础设施造成严重的淤埋碰撞威胁。此外，冲击磨蚀较强的泥石流也会对泥石流防治工程造成较大的威胁，影响工程整体治理效果。排导槽是泥石流顺利通过保护区域的主要工程措施，但泥石流的磨蚀作用会对排导槽底部造成严重的损坏，特别是公路沿线大比降排导槽。例如绵茂汉清公路段小岗剑泥石流排导槽比降达到34％，每次发生泥石流都会对排导槽造成很大的磨蚀，增大了工程后续维护投入。通过在排导槽中布置多排消能体，增加泥石流与消能体之间的碰撞作用，可以增大摩擦、混掺消能，降低泥石流流速及水槽底部流速，从而降低了排导槽底部的磨蚀作用。现阶段泥石流与消能体的混掺消能机理尚未完全揭示，特别是泥石流浆体及其中块石对排导槽的磨蚀作用。本文通过研究泥石流容重、水槽纵坡、消能体排间距及形状对减速率、运动形态的影响，可为消能体工程设计提供参考。目前取得的研究成果如下:　　1.通过开展泥石流与消能体的模型试验，得到泥石流通过消能体的基本运动形态，并通过理论计算得到了泥石流的挑流公式　　根据水槽试验现象进行分析，得到泥石流通过消能体时泥深增大，呈纵向扩散;在与交错布置的消能体作用发生碰撞时，泥石流在平面上被分为多股，与消能体相互碰撞，促进了能量消耗，降低了泥石流流速。通过泥石流挑流高度与容重对比发现，泥石流容重越大粘滞性越强，挑流高度及沿水槽的运动距离越小;容重越小粘滞性越小，通过消能体时流体容易发生飞溅，挑流高度及沿水槽距离越大。　　2.通过水槽试验得到泥石流容重、水槽纵坡比降、消能体排间距及形状对减速率的影响　　泥石流减速率与各影响因素之间的关系如下:　　(1)根据试验结果，同一坡度条件下，减速率有随着容重增大而增加的趋势，通过数据拟合建立了不同坡度条件下减速率与容重的关系式为:　　9°:n=-9.400+1.430γ;　　12°:n=13.180+0.400γ;　　15°:n=-1.811+1.315γ。　　(2)消能体排间距对减速率的影响体现在相邻排之间加速过程。随着消能体排间距的增大，泥石流又会重新在重力作用下加速，整体减速率则会降低。随着排间距增大，减速率有逐步减小的趋势，两者的关系式为:　　9°:n=15.79-10.12L;　　12°:n=24.98-26.8L;　　15°:n=20.95-2.814L。　　(3)消能体通过正面碰撞与混掺作用降低泥石流的能量，消能体外观特征会影响减速的效率。根据对照试验可知，正方体、梯形体及三棱柱消能体的相对减速率范围依次为:　　9°:10.37～25.94％,11.45～24.05％,14.50～24.85％;　　12°:28.45～36.03％,34.00～36.69％,28.90～34.25％;　　15°:28.03～41.31％,36.00～43.82％,30.00～42.50％。　　(4)水槽坡度会影响泥石流的运动速度。根据拟合方程可知减速率有随着坡度增大而增加的趋势，正方体、梯形体及三棱柱消能体坡度与减速率的拟合方程为:　　正方体:n=2.191+1.241θ;　　梯形体:n=6.369+1.016θ;　　三棱柱:n=6.021+1.062θ。　　3.通过数值模拟方法研究了泥石流通过消能体的流速分布、压强分布及形状、排间距对流速的影响　　数值模拟结果表明泥石流通过消能体时发生纵向扩散，内部形成空腔，与试验现象基本一致;泥石流与消能体作用时流体压强会增大，其中第一排消能体前部压强较大。此外，流体纵向扩散跌落后也会在水槽底部产生较大的压强。泥石流通过交错设置的消能体时流速逐步减小，在第二排消能体前断面平均流速达到最低值。随着交错布置的消能体排间距逐步增大，流体在相邻排之间加速，减速效果也随之越小。流体通过第三排消能体后流速达到最大值，当流体纵向扩散跌落后速度会骤减，此后又会逐步加速。　　4.针对多组消能体进行数值模拟研究，提出大比降排导槽多组消能体的设计方法　　根据模拟结果可知，布置多组消能体的排导槽可以相对减少流体在排导槽中的平均流速，从而达到减小排导槽底部冲刷速度、延长排导槽使用年限的目的;布置消能体情况下平均泥深随着水平位移增大呈现出“增大-减小”交替的波动方式;根据计算得到了多组消能体设计的基本流程、方法，为大比降泥石流排导槽消能体设计提供参考。