白龙江干流泥石流分布特征及危险度评价

白龙江是我国泥石流最发育的地区之一,通过野外实地考察、室内航片判读以及Alos影像解译了解到:白龙江干流泥石流沟集中分布于迭部旺藏至文县口头坝之间,有一定规模的泥石流沟250条,线密度达0.93条/km,发育程度左岸高于右岸。选取流域面积、主沟比降和相对高差3个评价指标,对各泥石流沟进行了危险度评价,结果表明:白龙江干流危险度较高的泥石流沟主要分布于立节至舟曲县城、两河口至武都县城以及透坊至外纳河段。     

澜沧江漫湾电站拦沙能力评估

澜沧江干流水文控制站旧州站和戛旧站分别是漫湾水库入库和出库水文站,在水库蓄水前已有28年(1965-1992)同步泥沙观测资料,并且两站年输沙序列具有很好的相关关系,建立此相关关系模型,根据水库蓄水后旧州站逐年输沙量,利用出、入库站在蓄水前建立的相关模型,推求出戛旧站1993-2003年假定未受水库蓄水影响的年输沙量,并与年实测输沙量相减,在不考虑其他环境因素影响情况下,其差值可视为漫湾库区的年淤积量;同时,利用戛旧水文站在漫湾电站建设前后的多年平均输沙量的差值,估算漫湾大坝的拦沙量。分析表明:漫湾大坝的年总拦沙量约为(26.9~28.5)×106t;运行11年共拦截泥沙(295.9~313.5)×106t,年拦沙造成的库容损失约为(20.7~21.9)×106m3,至2003年,共损失库容约(227.6~241.2)×106m3,占漫湾总库容的21.5%~22.8%。研究结果可为评估大坝的拦沙能力和环境变化对大坝的生态影响提供初步依据,对漫湾电站运行调度具有一定的参考价值。更可靠的结论,有待于对库区水下地形测量和对比变化分析。     

澜沧江中下游河流泥沙特性分析

为了探究漫湾水库拦沙对上下游干支流河道泥沙理化特性的影响,运用激光粒度、X衍射、X荧光光谱的实验测试方法,对澜沧江中下游干流和主要支流河道的悬移质泥沙及其床沙的理化特性进行了测验.结果显示:澜沧江中下游悬移质泥沙粒径频率曲线多为单峰态,粒度范围较宽,分选性较好,床沙粒径频率曲线呈多折状且很陡,分选性差;泥沙的主要矿物组成为石英,其含量集中在60%-80%范围内;悬沙元素组分具有较好的一致性,床沙微量元素含量从旧州至界碑有下降的趋势;漫湾水库拦沙效应对泥沙的粒度,矿物组分的空间分布存在较大影响,对除硅(Si)以外的常量元素组成影响不大,对重金属元素有一定的拦截作用.研究结果可为澜沧江干流在建的多个水电站对泥沙组成的影响提供参考.     

泥石流坝后侵蚀坑内部边坡规律实验研究

侵蚀坑内部边坡的大小决定着侵蚀坑的形态和发展,研究侵蚀坑内部边坡的变化规律可为合理估算冲刷范围提供依据.通过室内水槽实验观测,侵蚀坑纵剖面坑内坡度总体表现为上游坡较下游坡陡,并且随着水槽原始坡度以及沟床组成物质的变化而变化.对于具有相同级配的粘性砂和无粘性砂,粘性砂的侵蚀坑坑内坡度较无粘性砂的要陡.定义侵蚀坑上下游出口与其最深点连线的倾角为侵蚀坑坑内上下游坡度,通过对实验数据进行回归分析,建立了侵蚀坑坑内坡度与泥沙的水下休止角以及沟床原始纵坡之间的定量关系.     

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。     

新型十字形负泊松比蜂窝结构的抗冲击性能

负泊松比力学超材料具有高可设计性、轻量化以及抗冲击方面的优势，引起学者们的关注，对内凹六边形结构、手性结构等经典构型进行了广泛研究。提出了一种新型的十字形负泊松比蜂窝结构，基于能量法对该结构泊松比的解析式进行了推导，所得解析解与有限元结果吻合良好，证明了推导方法的有效性；针对不同冲击速度和不同杆长比例系数的十字形蜂窝结构的变形模式、冲击载荷下的名义应力应变曲线以及能量吸收特性进行了研究。结果表明：杆长比例系数越小，泊松比越小；冲击速度和杆长比例系数会影响十字形蜂窝结构的变形模式、冲击载荷下的名义应力应变曲线和平台应力；十字形蜂窝结构的体吸能在中速冲击下会随应变增大出现增长加快现象，而高速冲击下体吸能增长趋势不再随应变增大出现加快但呈现出规律的波浪形增长。     

考虑分层梯度的筒状蜂窝基座隔振性能研究

多孔蜂窝具有良好的吸能隔振特性，但是传统蜂窝基座主要研究其均匀参数的增加或减少对隔振性能的影响，且易出现应力集中、面内刚度低承载能力差的缺陷。为此提出了一种圆筒状蜂窝基座，分析了筒状蜂窝基座抗变形能力，通过优化软件内置序列二次规划算法，在满足一定的隔振性能前提下，优化出合理的基座设计参数。基于优化得到的基座参数进行了分层梯度设计，分别以胞元壁厚、内凹角度为自变量，设计了顺厚度梯度、逆厚度梯度、顺角度梯度、逆角度梯度的蜂窝层，在确保基座质量体积不变的前提下，讨论了分层梯度设计对基座隔振性能的影响。结果表明，圆筒状蜂窝基座较之于规则方形基座其比刚度更高，承载能力更强，厚度梯度的设计较之均匀参数设计隔振性能有所提升，逆厚度梯度设计隔振效果最佳，角度梯度设计对隔振性能影响不明显。