基于水土耦合的沟床起动型流体运动过程模拟研究

建立考虑沟床侵蚀、坡面汇流以及沟道上空降雨共同作用下沟道流体运动的水土耦合模型,可以为流域风险评估、防灾减灾以及潜在泥石流沟判识等提供理论依据。通过对沟道流体对沟床可移动固体物源的侵蚀过程进行分析,并将其与具有时空变异性的坡面汇流及沟道上空降雨进行合理耦合,建立了小流域沟道流体运动的水土耦合模型;采用有限差分法对流体运动水土耦合模型进行时空离散,得到了沟道流体运动数值离散模型;在此基础上,基于MATLAB语言编写了流体运动数值离散模型的求解程序;同时,以来流流量及沟槽坡度为控制变量开展了室内模型实验,观测不同工况条件下沟槽控制点处流体流深、流速以及流体容重的变化情况。通过对所得到的12组水槽实验的实验结果进行数据分析,发现在沟槽坡度保持不变的条件下,沟槽控制点处流体流深及流体流速与来流流量之间呈正相关关系,流体容重与来流流量之间呈负相关关系;同时,将沟槽控制点处流体流深、流速以及流体容重的数值求解结果与实验测量结果进行对比分析,发现流体流速及流体容重的模拟精度均高于90%,流体流深的模拟精度高于80%。表明所建立的小流域沟道流体运动的水土耦合模型基本合理,所采用的数值离散方法及所编写的模型求解程序较为可行。     

唐家山堰塞湖溃坝条件下兰成渝输油管道安全性评价与对策

兰成渝输油管道是我国惟一通向西南地区的成品油管道,供应川渝地区70%以上的成品油,是国家西部大开发的重要动脉,其安全运营十分重要。“5.12”汶川大地震在四川省绵阳市北川县城上游的唐家山形成规模巨大的堰塞湖,一旦溃坝,不仅严重威胁下游城镇、道路等基础设施和人民生命财产的安全,也威胁着输油管道的运行安全。为了确保唐家山堰塞湖泄洪排险过程中输油管道的安全,对堰塞湖可能出现的三种溃坝方案中输油管道涪江穿越断面的冲刷深度进行了计算。根据计算结果,如果发生三分之二溃坝,涪江穿越断面主槽冲刷深度为6m,边滩冲刷深度为4m;如果发生全溃坝,则分别为8m和6m。并对其安全性进行了评价,提出了相应的应急处理措施,确保了兰成渝输油管道安全渡过唐家山泄洪。     

基于PFC3D粘性与无粘崩滑土体运动过程对比分析(研究生论坛)

大多数岩土体崩滑后形成由粗颗粒和黏性填隙介质组成的黏性崩滑体。为分析黏性填隙介质对运动过程的影响,利用MCR301,测定容重为1.360 g/cm3成都黏土法向黏连力和切向剪切抗力。利用PFC3D构建崩滑土体运动数值模型,并将崩滑土体试样划分为5个部位,用设定颗粒代表崩滑土体不同部位。通过对比分析颗粒间切向、法向黏连强度为200 Pa和无黏情况下,不同部位颗粒位置、速度随时步演化过程,分析结果表明:黏连强度改变崩滑土体启动运动模式,在200 Pa为推移式启动模式,无黏情况下为溜滑启动模式;黏性条件下颗粒峰值速度较无黏条件下小,而碰撞频率较无黏条件下高,速度波动幅度大。     

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。     

泥石流数值模拟方法研究进展

泥石流作为一种多相混合介质,所包含的物理过程和动力学特征非常复杂。针对泥石流问题的数值模拟方法随着数值计算方法和物理计算模型的发展而发展,基于物理过程的数值模拟方法为探究泥石流复杂物理现象背后的机理提供了一种有效手段。回顾了求解泥石流动力问题的数值模拟方法,从连续介质计算方法、离散介质计算方法和混合介质计算方法3个方面分析了不同数值模拟方法的特点和适用情况,介绍了在泥石流分析中常用的数值模拟软件及其特点,展望了求解泥石流动力学问题的数值模拟方法的发展趋势。结果表明:传统的基于网格的计算方法已有长足发展和较长的应用历史,相对比较成熟,但是在处理大变形、快速运移的自由表面流问题时,存在网格容易畸变等问题;基于粒子的计算方法在处理上述问题时无需网格的划分和维护,易于确定自由表面位置和多相间的界面,但存在边界条件处理困难等问题;混合介质计算方法在较小尺度范围内对固体颗粒物质与液相相互作用机理进行探讨时具有重要作用。     

核电站钢衬里内环C45钢套筒焊接工艺

在分析核电站钢衬里内环用C45钢焊接性的基础上,对C45钢与P265GH钢进行了焊接工艺评定,并对其焊接接头进行了无损检测、拉伸、金相和硬度试验。试验结果表明,采用药芯焊丝CO2气体保护焊,选用合适的焊接材料和焊接工艺参数,采用焊前预热、层间温度控制和焊后消氢热处理等工艺措施,焊接接头中未发现裂纹和不良组织,接头屈服强度和硬度满足设计要求,所制订的焊接工艺可用于核电站钢衬里内环C45钢套筒的焊接。     

门式刚架钢结构房屋的优化设计

介绍门式钢房屋结构的特点以及此类的跨度、柱距、计算模型、节点连接的优化设计。     

蒋家沟流域输沙预测模型初探

从时间和控制因子两个角度，初步探讨了蒋家沟流域产沙预测模型，结果表明，由周期预测和控制因子预测组成的综合预测模型，可对蒋家沟泥石流的输沙进行较为可靠的预测，同时，在探讨了模型存在的及有待改进的问题的基础上，还对综合预测模型进行了探讨。     

壁式崩落留柱法开采缓倾斜薄矿体的实践

在浦市磷矿投产初期,对于顶板不够稳固的缓倾斜薄矿体,曾采用单分层长壁式崩落法开采。实践表明,该采矿法在我矿的地质和采矿技术条件下,无法有效地控制采空区的地压活动,难以确保采矿工作面的安全,以及技术经济指标的不断改善。为此,经过近两年的实践,将原用采矿法改为壁式崩落留柱法,效果较好。     

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。