黏性泥石流浆体对拦砂坝冲击规律研究

泥石流冲击力是拦砂坝发生冲击破坏的主要原因,研究泥石流对拦砂坝的冲击力,可为防止拦砂坝发生冲击破坏及拦砂坝结构优化设计提供数据和技术支撑。影响泥石流冲击力的因素众多且各因素影响程度不同,选取泥石流浆体容重、排导槽坡度、排导槽进口泥深3个主要因素进行了敏感性分析;分别对3个因素设立3个水平,运用正交试验设计原理,确立9组试验方案,分别进行数值模拟,以关键点泥石流最大冲击力为评价指标,基于试验结果,运用极差分析和方差分析对以上因素进行了分析;对泥石流浆体及块石冲击作用下拦砂坝的动力响应进行了相关数值模拟。结果表明:排导槽坡度为影响冲击力大小最显著的因素,其次为排导槽进口泥深、泥石流容重;泥石流浆体会对整个坝体产生冲击作用,而块石仅对坝体局部产生影响。     

泥石流防治与砌石拦渣坝设计

以泥石流防治工程技术理论为基础，结合广州（从化）抽水蓄能电站草埔、安山砌石拦渣坝的设计实例，论述泥石流产生的因素，危害以及防治措施，介绍砌石拦渣坝的设计、特点和运行情况，说明砌石拦渣坝作为山区泥石流的一种行之有效的工程措施，不但能够满足因地制宜，就地取材和施工方便的原则，人有透水性大和工程见效快的优点，是山区泥石流防汉离要工程措施－－拦渣坝中较理想的结构形式。     

白龙江甘家沟泥石流过坝堆积物力学性能分析

白龙江流域是我国泥石流危害最严重的地区之一,泥石流沟分布密度和泥石流发生频率居全国首位,尽管多次治理,但仍然造成了大量的人员伤亡和财产损失。以甘家沟为研究对象,通过野外实地调查,在分析防治工程现状的基础上,通过颗分试验、流变试验和直剪试验,对比分析了坝上游和坝下游泥石流堆积物的颗粒级配变化情况、浆体流变特性与抗剪强度等性能指标。结果显示:实体拦砂坝存在调节泥石流颗粒粒径作用,但调节效果不显著;拦砂坝的拦挡作用会改变泥石流的力学性能;粒径调节作用较显著的坝体,其坝下游堆积物浆体的剪切应力小于坝上游堆积物浆体的剪切应力,坝下游堆积物抗剪强度略大于坝上游堆积物抗剪强度;泥石流颗粒级配的差异是影响其流变特性与抗剪强度的重要原因。该研究结果对今后泥石流工程坝型选择与参数设计具有一定的参考意义。     

泥石流沟危险度定量评价研究——以白龙江陇南两河口镇至桔柑乡段为例

泥石流的危险度是认识、防控泥石流的重要因素,针对反映泥石流危险度的特征函数进行分析,运用量纲分析方法,建立了基于泥石流势能的单沟危险度计算模型。同时考虑到防治工程的减危效果,增加了拦砂坝和排导槽对泥石流的拦挡排疏功能来修正模型,并以白龙江陇南两河口镇至桔柑乡段138条泥石流沟为例来验证模型的有效性,得到了研究区域单沟泥石流危险度值。结果表明:修正模型能计算增加防治工程后单沟泥石流的危险度,具有较好的实用性;沿白龙江流域的泥石流沟中,极高危险区占研究区范围的17.39%,高度危险区占研究区范围的21.74%,且危险区大多集中于白龙江北岸,计算值与野外实际情况基本吻合;然而由于防治工程减危值受历史条件的影响,对于极高危险区的泥石流沟,应及时做好防范。     

基于SPH的泥石流重力式拦砂坝削峰效应研究

拦砂坝削峰效应是衡量拦砂坝防治效益的一个重要指标。为研究泥石流重力式拦砂坝的削峰效果,利用SPH建立三维模型,对比分析数值模拟与物理试验两种不同方法的模拟结果,论证SPH模型的可用性;并以四川省绵竹市清平乡文家沟为例,估算不同泥石流事件下拦砂坝对过坝泥石流的削峰比例。研究结果表明:泥石流削峰效应受总库比和泥石流重度的影响,削峰率与总库比呈对数关系,与泥石流重度呈线性关系;在数值模拟结果与物理试验结果的对比中,两种方法的相对误差均值为12%,采用SPH模型研究泥石流削峰效应可行;对文家沟泥石流事件进行削峰分析时,获得了近年来文家沟泥石流的削峰率均值为53%,较好地量化了拦砂坝对泥石流的削峰效应。     

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.     

小流域拦砂坝上下游冲淤特征调查分析

极端降水诱发的泥石流具有规模大、沿程侵蚀严重、淤埋范围大等特点,需要在小流域内修建梯级拦砂坝工程进行调控。在汶川地震影响区域内选取33条典型泥石流沟道进行调查,获取了105座拦砂坝特征参数以及梯级拦砂坝作用下的沟道冲淤形态变化,总结了拦砂坝的类型及判别方式,提出了实体坝与透过性坝的4种坝型组合模式、梯级坝的坝间距下2种回淤模式。进一步分析了梯级坝的特征模式(坝型组合模式、回淤模式)对沟道的冲淤形态(回淤坡降折减系数、冲刷深度相对系数)的影响。结果表明实体坝与透过性坝的组合模式(SO、OS模式)对沟道回淤形态影响明显,两种回淤模式中的互馈式运行模式对淤积形态影响显著,回淤相互不影响的独立运行模式下的冲刷作用更强烈。研究结果可为小流域内梯级坝的坝型选择、坝间距优化提供参考。     

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。     

泥石流堰塞坝研究进展

泥石流堰塞坝是泥石流堵塞河道而形成的一种天然坝。泥石流堰塞坝在形成过程、坝体物质结构与组成、坝体物质侵蚀速率、溃决过程以及洪水峰值流量等方面与滑坡堰塞坝存在诸多差异性。因此,开展泥石流堰塞坝的形成与溃决机理研究具有重要意义。依次从泥石流堰塞坝的特点、堵河判据和坝体溃决过程与机理等方面,对近年来泥石流堰塞坝方面的研究进展进行了比较系统的阐述与总结;指出了当前研究中存在的问题与不足,并提出了泥石流堰塞坝形成与溃决方面需要进一步研究与解决的关键科学问题。     

水流挟沙力狭窄河谷中泥石流重力坝空间效应分析

根据泥石流重力坝的使用要求与受力特征, 用有限元法对建于狭窄河谷泥石流重力坝的空间效应作了较为详细的分析,旨在保障安全使用的前提下优化设计,节约投资。结果表明,它与位于宽阔河段的重力坝相比,考虑空间效应后,坝体应力和位移明显改善,稳定性也有所提高。     

白龙江流域泥石流沟形态的非线性特征

泥石流的活动是流域演化的一种非线性动力过程 ,它的表象决定了泥石流沟具有非线性性。为此 ,从影响泥石流发育动力因素的地形条件入手 ,利用分形理论的统计自相似对白龙江流域泥石流沟数的累积分布随动力因素变化进行分析 ,得到了比较满意的结果。为进一步研究白龙江流域甚至嘉陵江流域的泥石流都具有重要指导作用。     

透水拱坝在泥石流防治工程中的研究和应用

泥石流是一种广泛分布的地质灾害,透水拦挡坝能够拦渣排流,通过对泥石流特点的分析及坝身所受泥石流荷载的受力分析,设计透水拱坝为单曲圆形拱坝,坝体主要结构由竖向的支墩以及水平拱圈梁组成,结构简单,圬工量小,施工方便。研究表明,透水拱坝适合建在"V"或"U"型峡谷地区,对坝肩岩体强度要求较高。相对于平面格栅坝其坝身内力小,有利于发挥坝体材料抗压强度高、抗拉强度低的特点。更多还原     

泥石流谷坊防治工程的可靠性分析

谷坊工程是泥石流治理中常用的工程措施之一.基于谷坊工程的各种破坏模式,对谷坊工程设计影响强烈的载荷因子进行特征分析,并根据失效模式确定结构功能函数,从谷坊工程的抗倾稳定、抗滑稳定和基底承载力要求三方面建立极限状态方程,推导了谷坊防治工程的可靠性分析过程.在此基础上,考虑谷坊系统为并联系统,推导了谷坊防治系统的可靠度计算公式.这对于可靠度设计方法在泥石流防治工程中的运用及其优化设计起到积极的推动作用.     

珠江流域的泥石流灾害

本文主要阐述珠江流域山地灾害中的一种类型－泥石流。泥石流的分布主要在云贵两省山区及广西的桂比、桂东南等山地的多雨区。泥石流的种类较多,区域特征十分明显,具有暴发突然,历时短,来势猛等特点,常与特大暴雨山洪相伴生,灾害甚为严重。根据调查统计,泥石泥有不断加剧的趋势,应积极采取防治对策“以防为主,防治结合”。     

长江中下游防洪形势变化历程分析

认清长江中下游当前的防洪形势及其变化历程,对长江流域下一步的防洪治理和开发保护至关重要。水利工程建设是长江防洪形势改善的主要措施,同时河湖自然演变引起的江湖关系调整也会给防洪形势带来较大影响。基于此,分析了20世纪60年代以来不同时期长江中下游江湖关系变化,模拟分析江湖关系变化对长江防洪形势的影响,在此基础上分析了三峡水利工程及上游控制性水库群的投运对长江防洪形势的改善情况,得到不同时期长江中下游防洪形势的变化过程。根据当前长江防洪形势及其变化趋势,进一步探讨提高中下游防洪保障能力的措施,如完善防洪工程体系、提升水利工程联合调度管理能力等。     

泥石流入汇对河流影响的实验研究

本文对泥石流与主河水流交汇机理及其河床响应特征进行了实验研究 ,模拟了汇流角分别为 90°、6 0°和30°时在各种汇流比条件下泥石流与主河交汇及河床响应过程 ;归纳出了泥石流与主河交汇的二种模式 ,提出了堵河判别式。考虑不同汇流比对交汇时泥石流沉积地形的影响 ,定义了“脊线”、“轴线”和“冲刷角”三个概念 ,并根据实验结果拟合出了冲刷角与汇流比的关系式     

西昌鹅掌河泥石流发育特征及成因分析

在野外调查之上,结合遥感影像,通过分析地质环境背景和泥石流活动历史,阐述鹅掌河泥石流的灾害特征和形成机理。研究表明：泥石流形成过程表现为则木河断裂构造运动、地震活动－崩滑、面蚀－强降雨－山洪泥石流－滑坡坝堰塞体－洪积扇－浊流水下堤;灾害特征表现为1850年西昌7．5级地震后鹅掌河形成高频泥石流,且泥石流的活动受地震和强降雨耦合效应控制;泥石流的形成机理为流域内大量滑坡提供丰富物源,上缓下陡的凸形坡提供良好地势差,区域降雨集中且多暴雨提供充足水动力。因此建议加强雨季流域新增滑坡和水位的监测预警能有效防治泥石流造成灾害性损失。