泥石流堆积长度与地形条件关系的数值模拟研究

以长白山某处泥石流堆积体为对象,使用SPH方法,研究了物源区、流通区、堆积区的坡度对泥石流堆积长度的影响,并采用室内泥石流模拟装置进行对比验证试验,模拟结果表明,泥石流的堆积长度随地形条件的改变而逐渐发生变化,且受堆积区坡度的影响最大。     

某水电站库区泥石流特征与发展趋势分析

对物源区、流通区和堆积区特征进行了详细分析,并通过计算泥石流总量、输砂量、发生频率来分析该泥石流的发展趋势,并对其是否堵江进行了评价。     

强震区泥石流坡面物源发育规律与侵蚀坡度效应研究

汶川地震触发的滑坡崩塌地质灾害具有危害性大、规模大、数量多的特点,使震区参与泥石流活动的潜在松散物源大量增加,导致泥石流暴发频率和暴发规模较地震前明显增大。为探讨地震对强震区泥石流的影响,调查强震区泥石流物源的分布特征,并分析坡面物源的侵蚀坡度效应,通过对都汶路沿线泥石流物源调查,利用GIS技术对研究区泥石流物源空间分布进行统计分析,并基于静力学方法对物源侵蚀的坡度效应进行探讨。研究表明:(1)利用研究区遥感影像提出灾害点并计算投影面积,利用野外调查得到灾害点样本体积,基于多元回归分析得到研究区物源体积估算模型;(2)统计研究区不同岩性区灾害点个数与面积,得出花岗岩区灾害点发育程度最高,并分析花岗岩微观结构和构造特征;(3)地震物源点主要在坡度40°~50°,坡向120°~150°,高程1 400~2 800 m区间发育,且随着烈度增加与发震断裂距离增加而快速增加,具有上下盘效应、背坡面效应;(4)研究了泥石流物源侵蚀规律。地表径流深度与斜坡坡度呈负相关、坡面流速在坡度等于60°时取得最大值,物源侵蚀能力临界坡度为42.4°~48.1°。     

北京市延庆区石窑村南地沟泥石流特征及发展趋势预测

本文以北京市延庆区石窑村南地沟泥石流为研究对象,通过野外调查与GIS统计分析,研究该流域降雨条件、地形地貌和沟道条件、物源条件等形成条件特征,针对流域内松散堆积物转换,开展了流域分区特征分析;通过14个因子分析,建立了该泥石流的发育阶段识别模型,对其发展趋势进行了预测;利用单沟泥石流堆积区公式开展了最大危险区预测研究,提出相应的防治措施建议。研究表明:石窑村南地沟泥石流内松散堆积物动储量达18.36×10~4 m~3,物源类型划分为冲洪积物源、残坡积物源、人工堆积物源和崩滑塌物源4种,其中残坡积所占比重最大。该泥石流属于暴雨-沟谷型-支沟群发型、中易发泥石流,泥石流发展阶段处于发育期,最大危险区面积为0.413 km~2,对沟口堆积区的石窑村及村民的生命财产安全造成威胁,建议采用局部物源平整与疏理排导渠相结合的综合治理措施。本文为该区地质灾害防治提供基础依据。     

凉山州盐源县巫木河泥石流发育特征及防治措施建议

巫木河泥石流沟域由物源区、流通区和堆积区三个部分组成。根据调查分析,巫木河属暴雨沟谷型泥石流,具有充足的物源及有利泥石流的自然环境条件,遇持续暴雨极易发生泥石流灾害。建议在监测基础上,采用"拦排结合"的设计思路进一步加长防护堤并修建拦挡坝。     

宝兴县教场沟泥石流物源特征

通过系统调研和收集宝兴教场沟地震前后泥石流物源地资料,查清了泥石流物源的形成条件,对比4·20芦山地震前后泥石流物源特征,结果表明4·20地震后泥石流物源主要来自于崩滑体、沟道堆积、沟岸侧蚀及坡面侵蚀。堆积于沟道两岸的第四系松散崩坡积物原本处于稳定状态,震后出现碎裂及滑动,并转化成泥石流的固体物源。     

雅安漫哈沟泥石流形成机理及防治建议

通过对四川省雅安市石棉县漫哈沟的现场调查,从地形地貌、物源、水源等基本条件入手,分析了漫哈沟泥石流的特征与形成机理,并提出了专门针对漫哈沟泥石流物源丰富、堆积区建筑物密集、沟口过流断面狭窄的特点的防治建议。     

汶川极震区锄头沟泥石流发育特征及启动机理

汶川地震过后大量的老泥石流被激活,随着潜伏期的过去,雨季来临,松散物源开始重新活跃。通过对锄头沟泥石流的实地调查及现场测量发现,该沟流域面积较大,支沟发育,支沟及主沟后缘比降大,主沟中下段宽缓,泥石流物源主要为崩塌物源,分布于流域中上部和支沟内,泥石流由中上部和支沟启动,汇聚于主沟内,并沿沟道下段堆积,并通过室内试验等手段,还原了泥石流发生时的激发雨量及物源分布特征。震后极震区泥石流的具有物源类型丰富、易发程度高、激发雨量偏小和支沟群发等特点,该沟泥石流还出现了堵溃型泥石流现象。     

泥石流固体物源量的动态变化

根据对梁家山泥石流前后两次的勘查成果进行的分析,可知泥石流的固体物源量是动态变化的,不仅是量的变化,亦存在分布位置的变化和不同类型物源的转化,其决定因素为降雨条件,应对不同频率降雨条件下的固体物源量进行预测。该结论适用于除弃渣泥石流以外所有类型的泥石流。     

蔡达沟泥石流形成条件及特征研究

为研究蔡达沟泥石流形成条件和分区特征,通过收集工程区附近多年的气象资料及有关区域地质资料,从而对蔡达沟沟谷泥石流的形成条件和泥石流活动特征进行了分析。结果表明:该区高强度的暴雨使得泥石流的启动条件得以满足,同时密集的断裂构造及构造运动提供了足够的物源,适合分区的沟床比降,使得堆积条件和势能充分发挥;泥石流各区的堆积、颗粒成分、粒径呈现一定的规律性分布,且不同区域差别较大。     

不同颗粒组分下泥石流离心机模型试验研究

采用自主研发的离心机可视化试验装置,在坡度和降雨强度不变的条件下,进行降雨诱发泥石流离心机模型试验,研究不同颗粒组分对泥石流形成形态的影响。通过配置五组不同细颗粒含量的土样进行20g加速度下的离心机试验,分析宏观位移场、水分迁移、孔隙水压力等,研究不同颗粒组分下泥石流的形成机理。研究结果表明:随着细颗粒含量由10%增大至70%,泥石流破坏形态由分层滑动型破坏向整体流滑型破坏转变;不同颗粒组分下渗透系数的不同,是泥石流不同破坏形态的主要原因。     

河谷型泥石流成因及治理措施

文章从河谷型泥石流流域划分及流域地质地形特点出发,着重讨论了河谷型泥石流的成因,分析了河谷型泥石流形成与各流域区段地质、地形之间的关系,基于这种关系反思推导出河谷型泥石流其形成区、流通区以及沉积区不同的治理思想,并按流域划分列举了具体的治理措施和意见。     

泥石流的危害及防治

分别介绍了泥石流的概念,破坏形式及危害程度,阐述了泥石流的分类与形成因素,对目前我国主要采用的几种泥石流预测方法作了简要说明,并提出了具体的防治措施,以期指导实践,科学有效地预防泥石流灾害。     

浆体黏度和级配颗粒组合条件下泥石流冲击特性模型试验

冲击特性是泥石流减灾及沟谷地貌演化的重要基础理论问题。建立泥石流冲击试验模型并进行了5组液相浆体黏度（0,0.13,0.37,0.72,0.93 Pa·s）、5组固相比（0,0.02,0.04,0.08,0.16）,5组固相颗粒粒径（0,0.075～0.2,0.3～0.5,0.8～1.0,1.3～1.5 cm）组合下的泥石流冲击特性模型试验,将试验工况分为清水流、水石流与泥石流,采用小波理论对冲击荷载进行消噪并进行冲击荷载时程曲线及冲击荷载均值分析。分析结果表明：清水流冲击荷载均值为2.84 kPa;水石流冲击荷载均值与固相比及颗粒粒径大小呈正比,且固相比越大,水石流龙头冲击作用越小,颗粒粒径越大,冲击荷载变化幅度越大;泥石流时,随着浆体黏度、固相比及颗粒粒径增大,泥石流冲击力呈非线性增大,浆体黏度对泥石流冲击力影响明显,随着黏度的增大,不同颗粒粒径组合下泥石流冲击力均值分别为4.41,5.09,5.89,6.46,6.70 kPa。     

元龙泥石流成因及灾害分析

结合宝天线施工经验，分析了元龙泥石流形成的原因及灾害特征，评价了元龙泥石流对既有工程的影响，提出了宝天二线修建的意见，指出泥石流的防治工作应进行综合治理。     

数值模拟在泥石流流量计算中的应用

通过比对现有《铁路工程地质手册》中提供的经验型泥石流流量计算公式,将数值模拟技术应用于泥石流流量计算之中,引入更多流量控制影响因子,并针对泥石流的物质组成提出不同模拟计算方法,以便更接近实际地反映泥石流流量的真实状况,为泥石流的定性定量以及后续计算提出了一点建议。     

On the stochastic nature of compact debris flight

The stochastic nature of debris flight is investigated through a series of Monte Carlo simulations based on the debris flight equations for compact debris presented by Holmes (2004). Any given debris flight situation presents a number of uncertainties such as the size of the piece of debris and the time-varying turbulent wind flow. Current debris flight models are largely deterministic and do not account for such uncertainty in input parameters. The simulations presented model the flight of a single spherical particle whose diameter is given by a probability distribution function, driven by a turbulent wind with velocity fluctuations appropriate to the atmospheric boundary layer. The model predicts the mean and standard deviation of the particle flight distance and impact kinetic energy. Results show that introducing uncertainty in particle diameter, horizontal turbulence intensity, or vertical turbulence intensity leads to larger mean values for flight distance and impact kinetic energy, compared to the condition where there is no variability in input parameters. Introducing input parameter variability also leads to variability in flight distance and impact kinetic energy that is quantified in this study. While the simulations presented do not realistically characterize the complex flow within an urban canopy, the results provide significant physical insight into the influence of particle size variability and turbulence on the mean and standard deviation of the flight distance and impact kinetic energy.     

土工离心机模拟泥石流问题的相似性考虑

尺度效应是阻碍对泥石流复杂动力学过程理解的最主要因素。土工离心机通过提供一个等效的高倍重力加速度场,能够在模型中还原岩土工程原型的应力状态,为泥石流物理模拟的尺度效应难题提供了一个经济可行的解决方案。在总结前人提出的两相流（泥石流）无量纲参数的基础上,建立了应用于土工离心机模拟泥石流的分层次相似性试验设计体系,可以确保模型和原型中泥石流运动学与动力学参数绝对值和相对值的一致,从而可以系统性地还原泥石流原型问题的物理过程。同时,针对对模拟结果产生较大影响的科里奥利效应和1g自然重力加速度,建议试验设计阶段选择有效旋转半径更大的离心机并适当降低旋转角速度。研究结果对泥石流和碎屑流的小尺度、大尺度物理模拟以及离心机模拟具有理论和技术层面的参考意义。     

怒江地区泥石流形成机理初探

结合具体工程实例,从地形地貌、气象与水文方面入手,对怒江地区泥石流形成条件进行了深入剖析,并对泥石流的地形、冲蚀、淤积物和植被特征进行了阐述,为野外鉴定泥石流提供了参考。     

松潘县叠台沟泥石流形成条件及其危险性分析

通过分析松潘县境内的叠台沟泥石流的形成条件,运用暴雨条件下降雨强度和渗透系数的比值法对沟道两侧物源的危险性进行了分析,使用单沟泥石流危险度评价方法分析该泥石流沟的危险性,结果表明该泥石流沟物源稳定性差,处于高度危险级别。