平面二维Lagrange—Euler方法及其在水流计算中的应用

作者在分析总结有关Ｌ－Ｅ法，ＭＡＣ法及ＰＩＣ法等优越性的基础上，建立了适合于计算类似分洪区水流运动的平面二维Ｌ－Ｅ法的数值模型，并用其同荆江分洪区１９５４年的分洪过程，通过计算结果与实测资料的对比，证实了该方法的可行性与可靠性。     

泥石流模拟 : Ⅱ—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。     

泥石流模拟：Ⅲ一应用

本文将泥石流流团模型用于实际泥石流模拟。根据云南省寻甸回族彝族自治县金源乡沙湾大沟1991年发生的粘性泥石流的堆积观测结果，运用数值模型重现当时泥石流在下游地区的堆积过程。计算结果与实测值符合较好，并能合理地反映实际堆积情况，证实泥石流流团模型的可靠性。最后，文中根据计算给出的有关成果，对泥石流堆积扇的垒面发展过程进行了详细的分析。     

泥石流模拟 : Ⅲ—应用

本文将泥石流流团模型用于实际泥石流模拟。根据云南省寻甸回族彝族自治县金源乡沙湾大沟１９９１年发生的粘性泥石流的堆积观测结果，运用数值模型重现当时泥石流在下游地区的堆积过程。计算结果与实测值符合较好，并能合理地反映实际堆积情况，证实泥石流流团模型的可靠性。最后，文中根据计算给出的有关成果，对泥石流堆积扇的全面发展过程进行了详细的分析。     

内部侵蚀过程中土体失稳现象与阈值分析

应用渗流-颗粒耦合的三维数值模型,计算分析土体的内部侵蚀过程。模型采用离散元法（DEM）计算颗粒运动过程,用有限体积法（FVM）计算渗流流场,颗粒运动与流场之间通过共用封闭项耦合。模型复演经典试验得到的颗粒体系流动-变形特性,并建立了有效摩擦系数μeff与颗粒体系稳定性之间的联系,进而刻画了土体在水头阈值Hc下突发性失稳现象：当加载水头小于Hc时,μeff 近似等于μ0,此时土体稳定,无内部侵蚀现象;当加载水头达到Hc时,μeff 突增至μ1以上,此时土体突然失稳,内部侵蚀发生（μ0和μ1为计算率定值）。论文工作为深入认识堤防和土石坝中渗流侵蚀破坏机理提供了新的思路。     

泥石流模拟：I-模型

对粘性泥石流的堆积过程．给出平面二维运动的基本方程。用固液两相流模型来模化阻力项，并讨论了泥石流中液、固两相分界粒径的选取以及有关特征参数的计算问题最后结合已有的应力一应变本构关系．建立泥石流的流团模型．包括运动方程和数值计算方法。     

流团模型在洪水计算中的应用

作者在已论证平面二维Ｌ－Ｅ法可行性的基础上，对水流计算模型作了进一步简化，即提出将牛顿第地运动定律直接作用于各个流体质团来获得整体流动规律，并给出其基本方程与相应的数值处理方法，经过１９５４年荆江分共沤实际洪水过程的检验，并通过对１９５４年型百年一遇洪水过程的预测，均证实了该流团模型计算类似分洪区洪水问题的合理性与可靠性，可用于分洪过程及洪水演进的预报。     

水流结构相互作用的粒子法数值仿真

提出了光滑质点水动力学法,对具有自由面的水流(体)与建筑物相互作用问题进行了数值仿真。应用该法求解了拉格朗日形式的纳维埃—斯托克斯方程,并对方程中的梯度、散度与拉普拉斯等项进行了相应的处理。光滑质点水动力学法具有计算格式简单、易于跟踪自由面和计算大变形问题等优势。最后,给出了水流(体)与建筑物相互作用的两个计算实例,结果表明,计算结果与其他方法给出的数据符合良好。     

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；