泥石流内部流速分布规律实验研究

泥石流内部速度是泥石流动力学分析与防治工程设计中最重要的参数之一。本文以粘度较高的丙烯酸树脂与乙酸乙脂混合液模拟泥石流的粘性,以粒径均匀的玻璃微珠作为两相流的固相颗粒,利用PIV流场测量系统,研究了含砂水流与泥石流中颗粒运动过程、垂向流速分布规律;借助高桥堡水石流固体颗粒流速分布模型,计算了不同颗粒粒径条件下泥石流垂向流速分布,并与前人的研究成果进行比较,结果表明：流体粘性较高条件下,颗粒在整个过流断面上分布更均匀,实验中垂向流速测量结果与高桥堡模型计算值吻合良好（u/us>0.3）,而与含砂水流条件下的测量结果差异明显。两相流中固体颗粒垂线流速分布是否存在反“S”曲线分布,主要与流体的粘性及颗粒在液相中分布的均匀程度有关。     

泥石流多发区典型土浆体流变特性比较研究

泥石流浆体流变特性及其影响因素是泥石流动力学研究的重要内容,为探讨泥石流多发区典型细粘土浆体流变特性,选取云南小江流域和甘肃白龙江流域的典型土,通过流变实验、颗粒级配实验和矿物组分分析方法,比较分析小江红土和白龙江马兰黄土的泥石流浆体流变特性及其影响因素。结果显示随着容重的增加,红、黄土泥石流浆体的剪切应力、屈服应力和刚度系数均呈现出增长的趋势,在高容重条件下增长较为明显。同容重条件下红土浆体的剪切应力、屈服应力和刚度系数均明显高于黄土浆体,其中,红、黄土浆体屈服应力与体积浓度呈指数相关。红、黄土浆体流变特性以容重的影响最为显著,此外,颗粒级配、粘粒含量和矿物组成及其含量也是造成红、黄土流变特性差异的重要原因。研究结果对揭示两个区域的泥石流成灾机理具有一定的意义。     

洪水起动泥石流沟床物质形成泥石流的试验

以研究震后强震区泥石流起动的临界水力条件为目的,在实验室内模拟了洪水起动沟床物质形成泥石流的条件,对比前人研究的颗粒起动的临界水流速度条件后得出：泥石流形成时的颗粒起动条件介于少量起动和大量起动之间,临界起动概率为0.05,约为少量起动的2倍,大量起动的1/3;泥石流形成的临界流速随起动颗粒中值粒径的增加而增加,随沟床坡度的增加而减小;颗粒的不均匀系数越大,起动所需要的临界流速也越大;修正的泥沙起动和泥石流起动公式适用于较大的泥沙颗粒粒径和泥沙不均匀系数的泥沙起动条件.     

基于斯宾塞法的边坡地震荷载可靠度分析

针对边坡稳定性影响因素的不确定性,基于斯宾塞法,考虑多个参数对边坡稳定性影响的随机性,提出边坡稳定性可靠度分析的随机变量联合分布法。文中定义土体中内摩擦角φ、粘聚力c、容重γ为具有正态分布函数的随机变量以及水平地震系数kh为具有指数分布函数的随机变量,调用MATLAB中的正态分布函数和指数分布函数,构建地震条件下可靠度模型,分析各参数的敏感度对安全性系数的影响,其结果表明土坡中内摩擦角对边坡影响最大。     

采用分布分形维数分析不同级配对沥青混合料热物性能的影响

利用热常数分析仪Hot Disk测定沥青混合料热常数,通过对热物性参数热传导系数、热扩散系数、体积比热容3个参数对比分析,以此来比较不同级配对沥青混合料热物性参数的影响。在此基础上,以集料粒径分布分形维数D作为表征不同级配特征的参数,建立了热物性参数与粒径分布分维数D的相关关系。结果表明:热传导系数、热扩散系数和体积比热容与粒径分布分形维数D之间存在着较强的线性相关性;粒径分布分形维数D越大,沥青混合料热传导系数和热扩散系数越小,体积比热容越大。     

鱼脊型水石分离结构对泥石流的物质与能量调控效果试验研究

为了深入了解鱼脊型水石分离结构对泥石流的调控效果,展开了系统的试验研究。根据鱼脊型水石分离结构的特点,分析了该结构对泥石流具有控制性且定量分离粗颗粒、减小泥石流容重和泥沙含量、减小泥石流流速等物质与能量调控功能,提出了相关表征参数;并通过试验得到以下结果:鱼脊型水石分离结构对固体物质不同粒径段的分离作用不同。其中,大于格栅间距的粗颗粒分离比可达0.8～1.0,而小于格栅间距的细颗粒分离比可用格栅间距及细颗粒平均粒径之比(D/dfm)幂函数关系表达。基于此,推导单个结构和多级结构的泥沙总分离率的经验计算公式。总体而言,鱼脊型水石分离结构分离出来的固体颗粒具有较好的分选性,可为分离物的二次利用提供可能;经过水石分离结构调控后流体携带的固体颗粒平均粒径减小,容重降低,流速减小,经结构调控后的泥石流容重的计算公式也得到了验证。研究成果为鱼脊型水石分离格栅和梯级水石分离结构系统的设计及工程应用提供依据。     

基于贝叶斯理论的泥石流参数概率模型识别方法

在泥石流风险评估与防治中,需要根据既有观测数据建立泥石流参数的概率模型(如总流量Qtotal和最大冲击力Pmax的概率分布),计算泥石流超越概率,从而为泥石流灾害评估和防治措施设计提供参考依据.然而,由于观测数据受到多种不确定性因素(比如降雨强度不确定性、岩土体参数变异性以及测量误差)的影响,导致所计算的超越概率具有波动性或不确定性,传统方法中超越概率的点估计值无法合理地考虑其波动性的影响.基于此提出了一种基于Qtotal和Pmax观测数据识别泥石流参数概率模型的贝叶斯方法.根据所提方法识别的泥石流参数概率模型不仅可以计算泥石流的超越概率,还能够合理地考虑超越概率的波动性对泥石流灾害风险水平的影响.以蒋家沟泥石流观测数据为例验证了所提出的方法.结果表明:忽略基于观测数据所计算的超越概率的波动性会导致不保守的风险评估结果.     

降雨作用下土体细颗粒迁移特征及其对崩塌的影响

为了研究坡面土体崩塌的时空特征,进行了人工降雨水槽实验,在不同降雨强度下,观测了土体细颗粒的迁移、土体崩塌的时间序列和相应的孔隙水压力变化曲线,并对崩塌体、迁移土体和渗流浆体进行序列取样。实验结束后进行了土体颗粒分析,并结合标度分布参数,对比了坡面相同位置不同深度实验前后颗粒级配的变化,从随机性的角度分析了土体颗分参数与强度之间的关系。结果表明：在降雨作用下,坡体中的细颗粒会发生迁移,使土体结构发生改变。细颗粒在某一位置集聚,引起孔隙水压力增大;在水力梯度较大和细颗粒容易积聚的区域,更容易发生坡面崩塌破坏;坡脚处流出的细颗粒波动越大,坡面崩塌现象越明显;土体的剪切强度和内摩擦角随细颗粒含量的增大而减小;坡面土体颗粒的空间分布决定了土体强度的空间分布,坡面土体剪切强度和内摩擦角均具有Weibull随机分布特征,最终导致坡面土体的崩塌在时间和空间上呈现随机性。     

地震影响下西南干旱山区泥石流危险性特征与防治对策

"5·12"汶川大地震后,中国西南地区积累了大量的松散堆积物,在强降雨作用下,这些松散堆积物容易启动产生泥石流.2010年中国西南地区更是经历了罕见的旱灾,长历时的干旱易引发强烈的森林火灾,后期易形成更强的降雨,同时,在干旱作用下,松散堆积物中的黏土颗粒收缩,在降雨作用下会迅速吸水膨胀,阻塞土体空隙,使孔隙水压力迅速增大,土体抗剪强度随之降低,更易启动产生泥石流.此文在历史上泥石流危险性特征的基础上,结合地震活动规律与干旱区分布特征,进行泥石流危险区划分,并在此基础上提出防控建议.     

承德围场县西山庙台沟泥石流危险性分析

庙台沟位于河北省承德市围场县县城西山,曾发生山洪泥石流灾害.为了掌握庙台沟泥石流的运动变化规律,更有效地减小泥石流的危害,通过对庙台沟的地形地貌、物源、水源的勘察分析,计算得出了泥石流的容重、流量、流速、冲击力等参数;针对其形成条件和基于数量化理论,对该泥石流的危险性进行了分析及评估,进而为相关工程的评价及防治提供参考.     

编织5D复合材料轴向压缩力学性能统计特性分析

采用概率统计方法,研究编织5D复合材料轴向压缩力学性能.分析了给定应变条件下,应力的统计分布特性;给定应力条件下,应变的统计分布特性.提出了描述编织5D复合材料轴向压缩应力—应变关系统计特性的随机变量方法.为编织5D复合材料可靠性分析提供了试验基础.     

城市配送体系构建的理论框架——以福州市为例

城市配送体系是保障和改善民生的重要内容,是优化交通资源配置的有效举措,对于提升城市配送效率,保障城市物流系统正常运行,改善城市环境等都具有重要意义。文章分析了商业模式和生产模式变迁对城市配送体系构建的影响,提出城市配送体系构建的基本理论框架,指出城市配送节点建设、城市配送通道优化及城市配送企业培育是城市配送体系构建的核心内容,并以福州市为例,提出福州市城市配送体系的构建方案。     

关于t分布的极限分布为标准正态分布的证明

借助瓦里斯公式给出ｔ分布的极限分布为标准正态分布的一个初等证法．     

中国股票市场收益率分布特征探索

介绍了正态分布和分形分布的主要特征,借助分形理论对中国股票市场的收益序列进行了实证研究,估计出分形分布的参数,绘制了分形分布的密度曲线,并对其进行了检验。实证结果表明,分形分布能较好地拟合中国股票的收益率曲线。     

椭球等高准对角矩阵Beta、F分布

在左球准对角矩阵分布、球对称准对角矩阵分布的基础上研究了准对角矩阵Beta分布、准对角矩阵F分布,给出了分布的密度函数和矩,进一步得到了相应逆矩阵变量分布的密度函数和矩.     

基于分布合成求展伸不确定度方法的研究

对正态分布与均匀分布进行了合成,并对所求的合成分布进行数字化处理,可以求得普通物理实验中对测量误差影响最大的展伸不确定度的大小.     

机械加工中间接得到的尺寸的分布规律的探讨

本文讨论了机械加工中直接得到的尺寸经检验剔除不合格的产品后,在不服从正态分布的情况下间接得到的尺寸的分布规律。推导出其概率密度函数,指出概率密度具有的性质,并给出了证明,最后给出其分布函数表达式。     

概率统计在风险管理中的应用

运用概率论与数理统计对风险系统作定量分析,并准确地估测风险事故的特征参数,最终获得处理风险事故的最优方案。     

纺丝及纤维成形的机理(Ⅸ)

本文介绍了高速纺丝纤维断面上的传热计算、温度分布、双折射Δn与分子变形α之间的Stein-Tobolosky关系式、纤维断面上的分子取向与应力分布的关系,提出了纤维断面上取向分布的生成原理之模型.以上研究的计算值与实验值取得了一致的结果.     

均匀分布位置参数一种估计的渐近分布及应用

对区间长度为定值均匀分布位置参数的点估计量进行了研究,得到位置参数点估计量的渐近分布,讨论了渐近分布的相关性质,给出了位置参数的区间估计及其假设检验方法.