泥石流沟道汇流对堆积危险范围影响的数值模拟研究 被引量：3

1

作者 叶健 陈锦雄 +2 位作者 陈晓清 朱军 徐柱 《地理科学》 CSCD 北大核心 2016年第10期1588-1594,共7页

利用离散元法和图形处理器(GPU)并行计算手段建立泥石流运动堆积模型,以自然界沟道泥石流汇流后运动堆积特征及危险范围作为模拟参照,利用所构建的泥石流流通槽完成沟道泥石流不同交汇角汇流模拟试验和堆积危险范围预测,实现了泥石流沟... 利用离散元法和图形处理器(GPU)并行计算手段建立泥石流运动堆积模型,以自然界沟道泥石流汇流后运动堆积特征及危险范围作为模拟参照,利用所构建的泥石流流通槽完成沟道泥石流不同交汇角汇流模拟试验和堆积危险范围预测,实现了泥石流沟道汇流的可视化模拟和数值模拟。试验结果表明,可视化模拟能够模拟出自然界中泥石流自流通区运动汇流后产生堆积的运动特征;数值模拟实现了锐角条件下仅考虑单因素即沟道交汇角对泥石流堆积危险范围影响的模拟试验。此外,利用GPU并行计算的优势可用于模拟大规模泥石流汇流现象,模型的可扩展性为泥石流汇流堆积危险范围分析向更为复杂的地理环境模拟奠定基础。 展开更多

关键词 泥石流汇流 GPU 泥石流堆积 危险范围 离散元法

下载PDF 职称材料

泥石流入汇对河流影响的实验研究 被引量：44

2

作者 陈德明 王兆印 何耘 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2002年第3期22-28,共7页

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。... 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 。 展开更多

关键词 泥石流 入汇 河流 影响 实验 交汇 汇流化

下载PDF 职称材料

泥石流输沙及其对山区河道的影响 被引量：40

3

作者 崔鹏 何易平 陈杰 《山地学报》 CSCD 北大核心 2006年第5期539-549,共11页

泥石流能在很短时间内将大量大小混杂的固体物质输入主河,影响主河河床演变,形成灾害。在连续观测资料的基础上,对泥石流输沙的强度、级配和时空分布特征进行了分析。通过实际测量,分析了泥石流在沟道内冲淤特征以及影响泥石流冲淤特征... 泥石流能在很短时间内将大量大小混杂的固体物质输入主河,影响主河河床演变,形成灾害。在连续观测资料的基础上,对泥石流输沙的强度、级配和时空分布特征进行了分析。通过实际测量,分析了泥石流在沟道内冲淤特征以及影响泥石流冲淤特征的因素,如泥石流活动规模和局部沟道条件等。通过水槽实验,分析了泥石流与主河交汇的机理,将泥石流入汇主河的模式概括为掺混模式、潜入模式、推进模式和堵河模式,并且从能量角度阐释了汇流区的水沙交汇特征,提出了泥石流堵江的判据。最后,分析了泥石流多发区受泥石流入汇影响,主河河床在平面形态、横断面形态、纵断面形态和河型等方面的变化特征。 展开更多

关键词 泥石流 输沙 冲淤 交汇 河床演变

下载PDF 职称材料

泥石流堵江影响因素试验研究 被引量：37

4

作者 郭志学 曹叔尤 +1 位作者 刘兴年 方铎 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第11期39-45,共7页

对影响泥石流堵江的各因素进行了试验研究。结果表明,泥石流入汇角、泥石流与主河的流量比、泥石流入汇总量等的增大有利于堵江现象的发生,而主河宽度和主河比降的增大则不利于泥石流堵江,泥石流密度与主河临界堵江流量呈现一种抛物线... 对影响泥石流堵江的各因素进行了试验研究。结果表明,泥石流入汇角、泥石流与主河的流量比、泥石流入汇总量等的增大有利于堵江现象的发生,而主河宽度和主河比降的增大则不利于泥石流堵江,泥石流密度与主河临界堵江流量呈现一种抛物线性关系。 展开更多

关键词 泥石流 交汇 堵江

下载PDF 职称材料

汇流部泥石流的特性和淤积过程的研究 被引量：18

5

作者 匡尚富 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 1995年第1期1-15,共15页

本文通过理论分析和实验研究，探讨了支沟泥石流到达主流汇流部后的特性，建立了汇流部泥石流龙头的运动轨迹方程式．根据泥石流在汇流部的淤积状况，将其特性大致分为如下３种类型；１）ＴＹＰＥ１．泥石流的泥沙全部停积在汇流部；２... 本文通过理论分析和实验研究，探讨了支沟泥石流到达主流汇流部后的特性，建立了汇流部泥石流龙头的运动轨迹方程式．根据泥石流在汇流部的淤积状况，将其特性大致分为如下３种类型；１）ＴＹＰＥ１．泥石流的泥沙全部停积在汇流部；２）ＴＹＰＥ２．支沟泥石流进入汇流部后，部分泥沙淤积在汇流部而继续流向下游；３）ＴＹＰＥ３．支沟泥石流在汇流部不发生淤积而通过汇流部流向下游．在探讨泥石流堆积扇的最终堆积坡度和汇流部泥石流浓度计算方法的基础上，给出了上述分类的条件及支沟泥石流堆积扇堵塞主流河道形成天然坝的条件；并提出了计算ＴＹＰＥ１的泥石流堆积扇形状的数学模型． 展开更多

关键词 泥石流 汇流部 堆积扇 运动轨迹方程 数学模型 堆积机理

下载PDF 职称材料

三维离散单元法在泥石流堆积研究中的应用 被引量：8

6

作者 陈春光 姚令侃 王沁 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2003年第4期55-61,共7页

泥石流在河道汇流部的堆积会引起主河道河床和水流的改变。为了研究泥石流的堆积与输移规律,在对传统离散单元法(DEM)进行分析的基础上,提出了适用于计算泥石流运动的三维离散单元模型,并应用该模型计算了主河在无水(或弱水流)条件下,... 泥石流在河道汇流部的堆积会引起主河道河床和水流的改变。为了研究泥石流的堆积与输移规律,在对传统离散单元法(DEM)进行分析的基础上,提出了适用于计算泥石流运动的三维离散单元模型,并应用该模型计算了主河在无水(或弱水流)条件下,泥石流的堆积过程与堆积扇形态。在此基础上,提出了泥石流(采用离散单元法)与主河水流(用流体力学方法)交替计算的耦合模型,模型重点考虑了堆积体与水流交界面单元格中泥沙的沉积与输移,并按单元格中的流动状态和泥沙浓度来确定泥沙的沉积与输移。运用改进后的模型计算了无水和有水流作用下的两种堆积过程,其堆积体的纵向坡面变化、堆积扇的几何形态、泥沙浓度分布等,均得到了较详细的刻画。 展开更多

关键词 三维离散单元法 泥石流 堆积扇 交汇

下载PDF 职称材料

泥石流与主河水流交汇的试验研究 被引量：12

7

作者 陈春光 姚令侃 杨庆华 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期10-14,共5页

分析了泥石流与主河交汇试验的模型相似律并进行室内模型试验,探索了泥石流与主河水流的交汇规律.试验结果表明:交汇口支槽与主槽槽底之间的关系不同,泥石流入汇主槽后的运动形式也不同,大体可分为潜入式交汇和分层交汇2种形式.潜入式... 分析了泥石流与主河交汇试验的模型相似律并进行室内模型试验,探索了泥石流与主河水流的交汇规律.试验结果表明:交汇口支槽与主槽槽底之间的关系不同,泥石流入汇主槽后的运动形式也不同,大体可分为潜入式交汇和分层交汇2种形式.潜入式交汇中,泥石流龙头速度近似按线性关系衰减,龙头几何特征与异重流不同,它的高度与长度变化较小,横向宽度与长度可用线性关系表达;当支槽有回水时,泥石流头部受到水流的破坏,发生沙、石沉降,形成分层运动. 展开更多

关键词 泥石流 模型试验 水流交汇模式 模型相似律 异重流

下载PDF 职称材料

泥石流与水流场交汇耦合分析的MAC法 被引量：8

8

作者 陈春光 姚令侃 禹华谦 《山地学报》 CSCD 2001年第2期185-188,共4页

首先提出了描述泥石流与主河交汇耦合关系的二维控制方程 ;然后建立了采用标志网格 (MAC)法实施模拟计算的模式 ,最后进行了实例计算 ,输出采用计算机动画技术显示泥石流与水流场交汇的宏观耦合效应。

关键词 泥石流 主河 交汇 耦合分析 MAC法

下载PDF 职称材料

泥石流与主河交汇区三维数值模拟 被引量：8

9

作者 陈春光 姚令侃 《重庆交通学院学报》 2006年第2期61-65,共5页

依据流体力学和非牛顿流体力学原理,建立了交汇区混合流运动方程,分析并提出了双场交汇计算的耦合模型,主要包括数值计算方法、交汇区流变关系和泥沙沉降关系.通过计算表明,该三维耦合计算模型能与实测资料相吻合,并能详细刻画交汇区泥... 依据流体力学和非牛顿流体力学原理,建立了交汇区混合流运动方程,分析并提出了双场交汇计算的耦合模型,主要包括数值计算方法、交汇区流变关系和泥沙沉降关系.通过计算表明,该三维耦合计算模型能与实测资料相吻合,并能详细刻画交汇区泥沙浓度分布规律及主河水位的变化. 展开更多

关键词 泥石流 主河 交汇 MAC法 数值模拟

下载PDF 职称材料

泥石流入汇主河淤积规律的水槽试验研究 被引量：6

10

作者 敖汝庄 郭志学 曹叔尤 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2004年第4期196-199,共4页

以试验为基础,研究了泥石流入汇主河后淤积规律,主要探讨了淤积量及淤积分布问题。通过试验分析认为,泥石流入汇主河后的淤积量基本随流量比的增大而增大,就其淤积速率而言,有先增大后减小的变化规律。淤积量在流量比大约为0.5时出现峰... 以试验为基础,研究了泥石流入汇主河后淤积规律,主要探讨了淤积量及淤积分布问题。通过试验分析认为,泥石流入汇主河后的淤积量基本随流量比的增大而增大,就其淤积速率而言,有先增大后减小的变化规律。淤积量在流量比大约为0.5时出现峰值,在流量比为0.65时出现谷值,淤积量与流量比关系变化曲线以倾斜向上的直线为对称轴,呈倾斜向上的正弦波形。各工况下淤积范围基本不变,但试验中反映出,淤积范围有随交汇角增大而增大的趋势。 展开更多

关键词 泥石流 主河 淤积规律 水槽试验

下载PDF 职称材料

泥石流与主河交汇的试验研究 被引量：6

11

作者 郭志学 方铎 余斌 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2003年第5期175-177,共4页

泥石流入汇主河属于复杂的非牛顿流体与牛顿流体汇流问题,由于其机理的复杂性,一直缺少这方面的研究。本文在试验的基础上,分析了泥石流入汇主河后,汇口附近各水力参数的变化规律。探讨了泥石流入汇后下游水位相对壅高与流量比以及交汇... 泥石流入汇主河属于复杂的非牛顿流体与牛顿流体汇流问题,由于其机理的复杂性,一直缺少这方面的研究。本文在试验的基础上,分析了泥石流入汇主河后,汇口附近各水力参数的变化规律。探讨了泥石流入汇后下游水位相对壅高与流量比以及交汇角的关系,得出相对壅水高度随流量比及交汇角的增大而增大的结论。分析了交汇口附近淤积量及淤积率与流量及流量比的关系。30°,60°和120°交汇角情况下,淤积量总体趋势是随支流流量及流量比的增大而增大,淤积率随总流量增大而减小,在主支流量相当时出现最大值;90°交汇时,淤积量随支流流量及流量比的增大而减小,淤积率随总流量增大而增大,在主支流量相当时出现最小值。 展开更多

关键词 泥石流 交汇角 相对壅水高度 淤积率 流量比

下载PDF 职称材料

试析小流域土力类粘性泥石流的汇流过程——以滇东北大凹子沟为例 被引量：5

12

作者 陈宁生 韩文喜 +1 位作者 何杰 鄢和琳 《山地学报》 CSCD 2001年第5期418-424,共7页

在分析土力类泥石流的产流特征和规律 ,尤其是土源与水源关系的基础上 ,将水文学上常用的等流时线法的基本原理应用于小流域土力类粘性泥石流的汇流计算。在具体的计算中 ,以滇东北蒋家沟的一支沟 -大凹子沟1994 - 0 6- 16的泥石流为例... 在分析土力类泥石流的产流特征和规律 ,尤其是土源与水源关系的基础上 ,将水文学上常用的等流时线法的基本原理应用于小流域土力类粘性泥石流的汇流计算。在具体的计算中 ,以滇东北蒋家沟的一支沟 -大凹子沟1994 - 0 6- 16的泥石流为例进行泥石流汇流流量过程的试算。计算的结果应用观测的一些数值及现象和弯道超高的最大流量计算值检验 ,结果表明此计算大体可以定量地反映该流域流量的过程。通过此汇流计算还可以了解阵性泥石流与连续泥石流的产生关系和机理 ,也可以了解降雨时段与产流时段及汇流过程时段的差别。该研究的结果也存在主客观的局限性 ,这一局限性反映了进一步探讨流域的产流量规律、流域等流时区划分的规律。 展开更多

关键词 土力类 粘性泥石流 汇流 产流特征 土源 等流时线法 降雨

下载PDF 职称材料

粘性泥石流入汇区河床堆积动力学研究的问题与展望 被引量：3

13

作者 刘晶晶 马春 李春雨 《地质力学学报》 CSCD 2020年第4期544-555,共12页

粘性泥石流入汇主河极大地改变了入汇区的河床堆积地貌,其动力学实质是非牛顿流体与牛顿流体的交互作用,合理描述粘性泥石流入汇区河床堆积动力过程对于划定粘性泥石流风险区范围和认知流域地貌演化具有重大意义。粘性泥石流入汇区河床... 粘性泥石流入汇主河极大地改变了入汇区的河床堆积地貌,其动力学实质是非牛顿流体与牛顿流体的交互作用,合理描述粘性泥石流入汇区河床堆积动力过程对于划定粘性泥石流风险区范围和认知流域地貌演化具有重大意义。粘性泥石流入汇区河床堆积体时空演化过程有别于粘性泥石流在地表的纯堆积过程,通过回顾国内外学者在泥石流入汇区堆积动力学方面的研究成果,可以发现在粘性泥石流入汇区内堆积现象复杂,存在"阵性"输移、"元堆积"和龙头"水滑"等特殊现象。但目前的研究对泥石流和水流交互机制都进行了简化,一是将粘性泥石流视为挟沙水流,直接采用异重流方法;二是将粘性泥石流视为"半固态",只考虑水流的输沙特征,研究认为基于这样的简化不足以描述粘性泥石流入汇的物理过程和特殊现象,也低估了粘性泥石流交汇区冲击速度和堆积范围。同时,根据粘性泥石流入汇区河床堆积动力过程的研究现状,结合粘性泥石流入汇的特殊运动过程,提出未来可开展的工作:一是粘性泥石流入汇的物理过程和其交互机制的合理简化;二是普适性高的粘性泥石流-水流堆积动力学模型的建立。 展开更多

关键词 粘性泥石流 入汇区 交互耦合 堆积 动力过程

下载PDF 职称材料

蒋家沟入汇河段泥石流堆积与输移特征分析 被引量：5

14

作者 张金山 林伟 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2012年第9期27-33,38,共8页

泥石流堆积及其对主河河床演变和输沙特征影响的研究已有不少成果问世,但基于实地观测数据的具体演化过程的分析研究还不多见,以2008年至2010年蒋家沟入汇段小江河床地形断面监测和采样分析为基础数据,结合泥石流活动的观测资料,对蒋家... 泥石流堆积及其对主河河床演变和输沙特征影响的研究已有不少成果问世,但基于实地观测数据的具体演化过程的分析研究还不多见,以2008年至2010年蒋家沟入汇段小江河床地形断面监测和采样分析为基础数据,结合泥石流活动的观测资料,对蒋家沟入汇后泥沙物质的堆积及其再起动输沙特征进行了分析。蒋家沟入汇的泥石流固体物质主要堆积于入汇口以下500 m(主河宽10倍以内)的范围内,堆积量的多少与原堆积物被小江冲刷输移的量有关。泥石流物质在被小江输移的过程中沿途落淤而堵塞河道,常常引起主河小江的改道。泥石流物质的堆积使小江在入汇处形成节点,尽管近年来入汇口附近小江河床总体表现为冲刷的趋势,但下游冲刷速度较上游快,导致下游河床比降增大而上游减小,入汇口的节点特征更为突出。 展开更多

关键词 蒋家沟 泥石流 入汇河段 堆积 输移

下载PDF 职称材料