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泥石流固体颗粒级配倒置,影响流速垂线分布、流态与冲击力,是一个十分重要的问题。本文根据力学及流变学对泥石流固体颗粒级配倒置进行了解释,对于泥石流运动机理的认识是有裨益的。 相似文献
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泥石流在坝前堆积固结的过程发生泥石流浆体中固体颗粒沉降和孔隙水压力消散,它直接影响了坝基扬压力大小和变化,对坝体稳定性造成影响。本文通过自制实验模型装置模拟不同密度泥石流作用在坝前的沉积渗透过程,观测不同密度泥石流坝前沉积特征和浆体细颗粒沉降速率,并通过水压传感器测得坝前沉积底部孔隙水压力和坝基扬压力随沉积时间的变化过程,最后结合不同密度泥石流沉积特征分析了泥石流沉积过程对扬压力衰减过程的影响。研究结果表明:稀性泥石流沉积过程中具有明显的颗粒分选性,且浆体细颗粒沉降速率与泥石流密度表现出线性负相关性;泥石流沉积底部孔隙水压力随沉积时间呈指数衰减趋势,拟合指数函数系数与上部浆体细颗粒沉降速率满足线性正相关性;沉积过程中坝基扬压力与坝前沉积底部孔隙水压力具有相同的对数衰减趋势,两者呈线性正相关性。本研究着眼于拦砂坝扬压力产生机制,研究了泥石流坝前颗粒沉积和水力扩散过程对坝基扬压力变化过程的影响,为拦砂坝扬压力计算提供了新的视角,具有一定的工程和理论意义。 相似文献
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稀性泥石流容重计算的改进方法 总被引：4，自引：0，他引：4
稀性泥石流的沉积样的粒度不能反映稀性泥石流的实际粒度,过渡(亚粘性)泥石流的沉积样的粒度也不能完全反映亚粘性泥石流的实际粒度.通过分析稀性泥石流和亚粘性泥石流沉积样中的粗颗粒和细颗粒组成的百分比与稀性泥石流和亚粘性泥石流的实际粒度分布关系,得出稀性泥石流以细颗粒为主,>5 mm的粗颗粒的百分比较小,大多数稀性泥石流的沉积样中这部分粗颗粒百分含量被夸大.去掉稀性泥石流沉积样中>5 mm的粗颗粒可以修正被夸大的粗颗粒比例,由此粒度分布和修正公式计算的稀性泥石流容重与实际容重吻合较好.去掉亚粘性泥石流沉积样中>20 mm的粗颗粒,可以修正亚粘性泥石流的粒度分布,由此粒度分布计算的亚粘性泥石流容重与实际容重吻合更好. 相似文献
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泥石流浆体的黏度是泥石流运动模型中的重要参数。利用相对黏度-颗粒体积分数的计算方法得到浆体黏度需要最大体积分数这一关键参数。本文利用不同来源泥石流堆积物中的细颗粒部分配置浆体开展流变实验,研究最大体积分数的确定方法。首先利用Anton Paar MCR301流变仪的同心圆筒系统测量每个细颗粒土体在不同颗粒体积分数下的流变曲线,通过宾汉模型得到各样品的塑性黏度,进而计算其与同温度下清水的相对黏度。然后利用6个应用较为广泛的相对黏度-颗粒体积分数计算方法对实验数据进行拟合,对各方法拟合的最大体积分数进行比较,分析其与细颗粒土体的特征体积分数(随机疏松堆积体积分数、随机密实堆积体积分数、击实体积分数、沉积稳定体积分数)的关系。结果显示对于同一土体配置的浆体,不同计算方法拟合的最大体积分数有所不同,但是同一种方法得到的不同土体的最大体积分数与土体的击实体积分数存在显著的线性关系,据此建立了各计算方法中最大体积分数的经验计算式。此外还建立了浆体相对黏度与颗粒体积分数、击实体积分数之间的指数关系式,该式可用于估算中等浓度和高浓度浆体与清水的相对黏度。 相似文献
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粘性泥石流阻力和运动方程验证分析 总被引：6，自引：2，他引：4
现有的粘性泥石流阻力方程可以大致归纳为三类：一类是将泥石流视为固液两相流,通过理论分析建立的泥石流阻力运动方程;二类是认为粘性泥石流符合宾汉姆流体阻力方程;三类是依据泥石流体具有基本符合库伦公式的剪切强度,将泥石流视为固体颗粒散体重力流,在理论分析基础上建立的阻力和运动方程。用粘性泥石流动力学实验数据对三类阻力运动方程进行了验证,结果表明第三类阻力和运动方程与实际接近。 相似文献
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《山地学报》2016,(1)
对116条泥石流沟取样,所取土样共182个,通过室内颗分试验得到其颗粒组成特征,以此为基础引入分形理论计算各土样的分维值,并分析分维值与级配特征之间的关系。分析发现:泥石流源区砾石土以一重分形特征为主,分维值介于2.250~2.798之间,分维值大的砾石土颗粒组成较为均匀,分维值减小,砾石土中的细颗粒含量逐渐降低。基于砾石土分维值分布区间,在野外配置土样开展泥石流启动试验,综合分析试验现象、孔隙水压力及含水量变化情况得到以下结论:形成泥石流的砾石土具有临界特征,分维值小于2.4的砾石土不易形成泥石流;分维值介于2.4~2.6时,以土力类泥石流为主,泥石流重度较高且规模较大;分维值介于2.6~2.7时,以水力类泥石流为主,泥石流的重度较低,以稀性泥石流为主,并伴有明显的阵性特征。分维值及降雨条件相同时,土体变形(未启动形成泥石流)或破坏启动形成泥石流的时间与密度呈正相关关系。 相似文献
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泥石流输沙及其对山区河道的影响 总被引：10，自引：0，他引：10
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。 相似文献
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蒋家沟流域在小江大断裂东侧的隆起地段,这一区域构造活动强烈。自第四纪以来,受到内、外动力地质作用的共同影响,蒋家沟在河流沉积及泥石流堆积作用下形成了阶梯状台地。实地考察蒋家沟各支沟残留台地的沉积构造、新鲜坡面的古泥石流活动记录,根据泥石流堆积物的沉积特征,初步划分泥石流类型。再结合现有的泥石流容重计算方法和各泥石流台地泥石流堆积物的颗粒分析实验结果,可计算出蒋家沟不同泥石流活跃期泥石流的天然容重,还原了蒋家沟第四纪以来不同时期泥石流活动特征。最后讨论了泥石流在不同时期发生变化的原因。 相似文献
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强震区泥石流启动机制 总被引：2，自引：0，他引：2
地震区的泥石流物源主要来源于滑坡、崩塌等松散体,具有结构疏松,密实度低,堆积时间短等特点,与非地震环境中的滑坡、崩塌堆积体的结构有所不同,堆积体的物理力学性质发生了改变,堆积体转换为泥石流所需的外界条件也相应的改变。以汶川地震区都江堰市龙池镇典型泥石流灾害为例,分析了地震滑坡、崩塌松散体的堆积形态和堆积体的应力环境。从静力学和动力学角度分析堆积体在强降雨条件下的起动特征,探讨了降雨作用形成的地表径流水深与堆积体失稳时的应力极限状态的关系。分析得出沟道岸坡滑坡堆积体发生侵蚀时的地表径流力为F=(τ1f-f1sinα)/cos(α-26.65),并建立径流水深与地表径流力的关系:H=F/4ρsgJ。分析在动量守恒条件下,堆积体单位时间内的侵蚀体积dV=dM/γs模型。为了进一步探讨在实际现场的应用,以汶川地震区都江堰市的水打沟泥石流为例,分析发生泥石流时的地表径流水深为0.011 m,其结论与实际调查结果基本一致。 相似文献
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Characteristics of surface particles on four fans dominated by different depositional processes are investigated in the sedimentary ranges of the Aoraki–Mount Cook area, Southern Alps, New Zealand. Statistical testing shows that on three of the fans all indices of particle size and roundness differ significantly according to the depositional process: snow avalanches produce the largest and most angular particles, streamflows the smallest and most rounded, with debris flows in between. On the fourth fan affected by all of these depositional processes, particle size and roundness indicate that snow avalanches are presently dominant with streamflow playing a secondary role. The results also show that all indices of particle size are strongly correlated with each other and suggest that the principal (a-) or intermediate (b-) axis length may provide a satisfactory substitute for more complex indices of size. Indices of particle shape generally do not differ significantly between the fans, reflecting both the strong control exerted on particle shape by source area lithology and structure and the geologic similarity of the four basins. Changes in particle size and roundness occur with down-fan distance on the snow avalanche, debris flow, and hybrid fans but not on the streamflow fan. 相似文献
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云南怒江流域泥石流敏感性空间分析 总被引：17，自引：0，他引：17
泥石流敏感性空间分析是通过评估诱发泥石流发生的因子,应用空间技术,进行泥石流发生的敏感性分析。本文探讨了GIS技术与敏感性分析的条件概率模型相结合的泥石流敏感性空间分析,并且阐述了GIS空间分析技术在泥石流敏感性制图中特有的优越性。研究区选择在遭受泥石流危害严重的云南怒江流域。用于泥石流敏感性分析评价的主要敏感因子包括地形坡度、岩土体类型、暴雨、河网密度、土地利用、地震动峰值加速度和人类活动。在对这些因子进行了敏感性空间分析的基础上,应用GIS的分析工具对敏感因子集成评价而产生了云南怒江流域泥石流敏感性评价图。泥石流敏感性评价图可以帮助规划者或工程师在土地发展规划中选择最佳建设场所,以减轻泥石流灾害的影响。 相似文献
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2003年中国西南山区典型灾害性暴雨泥石流运动堆积特征 总被引：19，自引：7，他引：12
2003年发生在中国西南山区的大规模泥石流为典型的灾害性暴雨泥石流,造成了巨大的经济损失和人员伤亡。作者实地考察其中7条造成较大损失的典型泥石流沟,分析得出,这一地区泥石流的流速一般都比较大,流量变化也比较大,流量大小与流域面积相关,总体上流量随流域面积的增大有增加的趋势,但流量与面积并非正相关关系。同时,在这些流域的堆积物的组成中,粗大颗粒极多,最大的颗粒普遍比较大,另外漂石含量很高。粘性泥石流中砾石含量相对于中国西南山区其它粘性泥石流较低,砂砾含量相对较高,大部分泥石流堆积物的有效粒径(d10)。 相似文献
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据成因,把泥石流堆积地貌分为自然堆积地貌和人为堆积地貌。据堆积过程,把自然泥石流堆积地貌分为古泥石流台地、老泥石流台地和近代泥石流长柄扇。据建筑物引起的堆积形态,把人为堆积地貌分为泥石流堆积扇(锥)、回淤泥砾滩、侧积泥砾堤和堰塞洼地。 相似文献
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泥石流危险范围模型实验* 总被引：1，自引：0，他引：1
通过在云南东川蒋家沟现场小规模泥石流堆积过程的68回次标准模型实验,本文探讨泥石流最大堆积长度、最大堆积宽度、最大堆积厚度和堆积面积与泥石流供给方式、堆积区坡度、流通区坡度和泥石流容重的相互关系。得出了特定控制参数下,泥石流危险范围的各类计算公式。 相似文献
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小江流域泥石流堆积扇形成的制约因素及其特征 总被引：6，自引：3，他引：3
在系统分析了各种因素对泥石流堆积扇形成影响的基础上,提出流域腹地中流域面积、沟床比降和堆积区主河河谷宽度及主河能量等因素对泥石流堆积扇发育的影响较大。结合TM卫星影象和1:5万地形图,解译了小江流域内泥石流堆积扇的范围。在此基础上,统计了流域腹地内两大重要条件-流域面积和沟床比降与堆积扇面积之间的关系。在小江流域,堆积扇的面积随流域面积的增加而增加,二者之间是正的指数关系;而堆积扇面积与沟床比降之间可用一个负的指数关系式表达。最后,堆积区特征对小江流域泥石流堆积扇的影响主要是其堆积空间限制了大型堆积扇,比如蒋家沟泥石流堆积扇的发展。 相似文献