泥石流堵河条件的研究

泥石流堵塞主河是山区河流常发生的灾害之一。本文首先通过室内模型试验，观察到了泥石流堵河的3种形式，即潜坝壅堵、堰塞坝局部阻塞、堰塞坝全堵，同时证明了泥石流冲入河道总量也是堵河发生的重要影响因素。根据室内试验得到的堵河过程，建立了交汇区的动力学方程，并结合质点网格（PIC）和标志网格（MAC）算法，提出适用于泥石流与主河水流相互作用的双场耦合模型。该模型主要特点是对混合区不同单元可以用交汇过程中的计算容重表达非牛顿流体的流变参数，还可表达不同单元的泥沙沉积速度。通过模拟计算分析了泥石流堵塞主河的各种主要因素，如速度比，泥石流流变参数、泥石流总量等。在归纳分析试验结果及模拟计算结果的基础上，阐述了采用动量比判定泥石流堵河临界条件的理由，并提出了采用动量比乘以泥石流冲入河道无量纲总量作为堵河的判定综合因子。     

汶川震区泥石流堵河类型探讨

选取震区内具有代表性的堵断型泥石流沟、堵塞型泥石流沟及不堵河型泥石流沟共6条,对堵断型泥石流基本影响因素进行分析总结,并与堵塞型、不堵河型泥石流沟进行比较,得出计算泥石流堵断主河可能性大小的经验公式,并对所选典型泥石流沟进行了计算。计算数值越大,堵塞程度就越高。一般堵塞度D>6时为堵断型泥石流;D介于3~6之间为堵塞型泥石流,可对主河造成较严重的堵塞;D<3为不堵河型泥石流,可能部分泥沙进入主河中抬高河床。     

小木岭泥石流堵江风险数值模拟

利用RAMMS对泥石流在不同暴雨频率下进行模拟,可对泥石流堵河风险做出预测。小木岭泥石流在10 a一遇、20 a一遇、50 a一遇、100 a一遇暴雨频率下发生泥石流的可能较大,均会将绵远河主河道局部堵塞甚至是完全堵断,出现堵江的可能性极高。应根据实际情况加强沟道内的水土保持和周边区域的降雨监测,以期达到防患于未然的目的,减小其带来的破坏。     

泥石流动力学模型和数值模拟研究综述

泥石流体可视为介于挟沙水体和土体之间的过渡性体,它兼具水体和土体的性质,有着不同于两者的固有性质.现有的泥石流动力学模型都是从水沙或者岩土力学模型基础上发展而来的,从描述组成物质和运动的观点来看,可划分为连续介质、离散介质和混合介质模型.前两种模型可以在一定程度上描述某些泥石流物理现象.传统的单流体和多流体模型都属于连续介质模型.离散介质模型主要有离散元模型和动理学模型.混合介质模型能完整反映泥石流的物理本质,但面临的理论和计算问题也最多,正处于初步发展阶段.基于不同的动力模型和数值算法,目前发展了种类较多的数值计算模型.单流体的数值计算模型相对比较成熟,应用也比较广泛.具体的数值计算模型中,数值算法、流变模型、地形数据、边界和初始条件等的处理对数值计算结果有重要的影响,需要根据具体的问题选择合适的数值计算模型.泥石流动力学模型和数值模拟研究的重点在于建立全过程的泥石流动力学模型和模拟,发展非均质的泥石流计算模型,客观反映大尺度颗粒和障碍物的存在对泥石流运动的影响,以及建立合理的泥石流动床物质交换模型.     

泥石流模拟：Ⅱ一验证

根据中国科学院成都山地灾害与环境研究所刘希林和云南省地理研究所唐川所做的泥石流堆积模型实验．对论文(I)建立的泥石流流团模型进行了验证。文中首先介绍有关实验与计算的基本概况，然后分别根据不同的实验条件，应用数值模型计算泥石流的堆积范围，并对平面堆积形态进行分析。通过与实验结果的对比表明，计算与实测值符合较好，泥石流流团模型的正确性从而得以证实；     

大河沟泥石流形成条件研究

通过分析大河沟泥石流沟的地形地貌、地质构造、水文气象和物源特征等资料,对该地区泥石流的形成条件及发展趋势进行了深入探讨,查明大河沟泥石流属于暴雨型稀性泥石流,且爆发频率较高,并阐明了该区泥石流的发展趋势。     

基于ANSYS CFX的泥石流数值模拟

以四川洞峡子沟泥石流为研究对象,利用基于ANSYS的空间等值线图确定物理模型,利用CFX软件对洞峡子沟泥石流进行模拟,获得了该地区的泥石流模拟数据,为该地区的泥石流风险治理提供科学依据.     

泥石流的数值模拟及危险性评价

泥石流具有突发性、速度快、破坏力强的特点,其运动规律研究和危险性预测,具有重要的现实意义和理论价值。基于GPU（图形处理单元）加速技术的二维水动力模型,采用二阶Godunov格式有限体积法求解方程,以确保计算精度,并使用GPU加速技术提高了计算效率。以溃坝型水槽泥石流运动特征及贵州省普洒村滑坡泥石流危险范围预测作为模拟参照,利用所构建的GAST (GPU Accelerated Surface Water Flow and Transport Model) 二维水动力模型完成泥石流理想水槽试验模拟和危险范围预测。结果表明:数值模拟与实测结果吻合度较高;GPU加速技术的应用有效解决了泥石流模拟过程中计算量大的问题,在PC机上模型运行快速高效。此模型为泥石流运动规律模拟与预测提供了新方法,为防灾减灾提供了技术支撑。     

泥石流排导沟的使用条件

铁路上广泛使用排导沟防治泥石流灾害，但它的应用受到一定地理条件的限制，本文提出了两个必须考虑的条件，通过室内试验，对在动床和定床上运动的阻力及输移能力进行了对比检验，在此基础上提出了排导沟设计方法，最后，用工程实际情况进行了检验，检验结果证明所提出的条件下设计方法基本符合实际。     

大古与街需水电站工程区泥石流基本特征及冲击力试验研究

在现场调查和大量试验数据的基础上,分析了西藏大古与街需水电站工程区的泥石流基本特 征,包括泥石流物源、沟道、堆积物组成、爆发频率、流体重度等。通过室内物理模拟试验获取泥石流冲 击力的具体试验结果,确定泥石流暴发频率下的浆体重度以及三种普通坡度。研究这两种泥石流影响 因子对冲击力的影响,试验发现:若重度没有差别,泥石流冲击力峰值会随坡度的增大而增大,且两者为 非线性关系。在斜坡坡度一样的条件下,冲击力会随重度的增大而减小,两者同样呈现出非线性关系。 根据试验数据分析其原因,最后建立数学模型,为合理设计提供重要参数,以便更好解决泥石流对工程 影响的问题。     

泥石流堵江影响因素试验研究

对影响泥石流堵江的各因素进行了试验研究。结果表明，泥石流入汇角、泥石流与主河的流量比、泥石流入汇总量等的增大有利于堵江现象的发生，而主河宽度和主河比降的增大则不利于泥石流堵江，泥石流密度与主河临界堵江流量呈现一种抛物线性关系。     

泥石流泛滥区域数值模拟

概述泥石流泛滥区域数值模拟的研究现状,介绍数值模拟Geoflow程序的基本方程、数值求解方法和定解条件。采用Geoflow程序对四川省境内某一较大泥石流沟遭遇20年一遇泥石流的泛滥区域进行数值模拟,得到的泛滥区域与采用经验公式法得到的结果基本一致,表明数值模拟的结果具有工程应用价值。由于该泥石流沟的重大威胁性,建议在堆积扇上修建的生产、生活设施应避让泛滥区域或采取适当的防护治理措施。     

基于水动力的典型矿山泥石流运动模式研究

"4·20"芦山地震导致人工堆积矿渣更加破碎,位于震区的石棉县后沟属于典型的矿山泥石流易发区,其泥石流运动模式与所在流域的地形条件、水文条件、物源条件密切相关。由于人为泥石流和自然泥石流在运动模式上存在差异,因此本文从地形、水文、静动力及物源4个条件入手,以石棉县后沟为例,详细论述矿山泥石流的运动模式。研究结果表明,后沟泥石流的运动过程模式包含了初期降雨降低废弃矿渣稳定性、持续降雨侵蚀矿渣坡面、雨水汇集形成洪流起动沟道矿渣、高含矿渣洪流裹挟运移起动泥石流、沿途侵蚀矿渣加强了泥石流规模等5个方面。     

基于Voellmy模型的哀牢山地区滑坡泥石流灾害运动过程数值模拟

我国西南山区滑坡泥石流灾害常发,滑坡泥石流灾害体运移堆积的范围是开展区域地质灾害危险性评价的重要指标之一。以云南省哀牢山地区水塘镇芭蕉树滑坡泥石流灾害为研究对象,利用Voellmy流体运动模型进行灾害体运移堆积全过程数值模拟反分析,获取数值模拟模型参数。利用反分析得到的模型参数建立与芭蕉树滑坡泥石流所处地质环境条件相似的戛洒镇南恩小学滑坡数值模型,进行滑坡泥石流灾害运移堆积过程模拟分析,模拟结果与野外地质灾害危险性评估结论符合程度较高。     

基于水动力的典型矿山泥石流运动模式研究（修改稿3）

“4.20”芦山地震导致人工堆积矿渣更加破碎，位于震区的石棉县后沟属于典型的矿山泥石流，其运动模式与所在流域的地形条件、水文条件、物源条件密切相关。由于人为泥石流和自然泥石流在运动模式上存在差异，因此本文从地形、水文、静动力及物源4个条件入手，以石棉县后沟为例，详细论述矿山泥石流的运动模式。研究结果表明, 后沟泥石流的运动过程模式包含了初期降雨降低废弃矿渣稳定性、持续降雨侵蚀矿渣坡面、雨水汇集形成洪流起动沟道矿渣、高含矿渣洪流裹挟运移起动泥石流、沿途侵蚀矿渣加强了泥石流规模等5个方面。     

蝶子沟泥石流对九绵高速公路的危害分析

蝶子沟历史上曾多次发生泥石流,沟内发育大量滑坡、崩塌(滑)及沟道堆积物,而九绵高速恰由沟口穿过,且木座服务区设置于沟口堆积扇体上。因此,预测评价沟内泥石流爆发的危险性对九绵高速的防灾减灾具有重要意义。本文论述了蝶子沟泥石流的流域特征及形成条件,对蝶子沟泥石流进行危险度分析,并根据评价因子与危险范围指标的关联度建立了泥石流危险范围预测模型,进而对蝶子沟进行危险范围预测。结果表明,蝶子沟具有爆发大型泥石流的条件,危险级别为高度危险,泥石流堆积对九绵高速木座服务区构成严重威胁。     

泥石流动力过程及沿程侵蚀研究综述

研究泥石流的动力过程可以反演泥石流灾害的发生和发展过程,便于人们认识灾害的形成规律和特征。首先介绍了国内外泥石流动力模型,包括以Bingham模型、Bagnold膨胀流模型和库伦颗粒流模型为主的单流体模型和多流体模型,然后对泥石流动力过程数值模拟进行了梳理与分析,提出数值模拟中需要注意的问题,特别分析了泥石流沿程侵蚀作用在泥石流动力过程研究中的重要作用。最后,提出了泥石流动力过程研究存在的问题及发展方向。以期为泥石流动力过程的深入研究及防灾减灾提供一定的指导与借鉴。     

泥石流龙头的形成及特征研究

泥石流龙头的高度反映了泥石流的规模,是防治工程的重要参数之一。陡峻的地形、大量松散固体物质、丰富的水源构成了泥石流发生的三大要素,同时也是影响泥石流龙头高度的重要因素。通过采用均质沙及宽级配沙进行水槽实验,探究泥石流运动过程中龙头高度与沟道物质级配、流量、坡度之间的关系,提出泥石流龙头高度随流量、坡度、平均粒径、细沙含量的增加,呈先上升后下降的趋势。利用回归分析方法,采用水流功率的概念,建立了泥石流龙头高度计算模型,并采用其他科学家的试验数据进行了验证,可为预测不同条件下泥石流规模提供科学依据。