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对成昆铁路北段一些粘性泥石流浆体所作的剪切试验结果表明,流变参数[含:表观粘度η和屈服应力(极限静切力)τ]随时间推移而变化。粘性泥石流浆体的流变参数具有时间依赖效应,随剪切时间推移而递增。粘性泥石流浆体呈现出反触变性的流变行为,随时间推移而变稠,就此越发变得不易流动。 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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《山地学报》2017,(6)
泥石流冲起爬高是泥石流防治工程设计中的一个重要参数。黏性泥石流是一种特殊的固、液两相流体,固、液两相间的相互作用很弱,流体整体性表现为粘塑性流体。在运动过程中,由于黏粒含量高,液相浆体表现出非常大的宏观黏性,而浆体的屈服应力和固相颗粒间的摩擦作用使得泥石流体表现出了很强的塑性特性。本文以黏性泥石流作为研究对象,考虑泥石流龙头的运动平衡方程,建立了一个简单的黏性泥石流运动爬高的物理模型。结合运动平衡方程的解和障碍物的几何特性,推导了黏性泥石流的冲起爬高的计算公式。参数敏感性分析表明,泥石流的冲起爬高随着障碍物迎面坡度和泥石流流速的增加而增加,随着障碍物坡面的摩擦系数和泥石流密度的增加为减小,而泥石流的泥深、液相浆体的屈服应力及动力粘性对泥石流的爬高影响较小。进一步的分析表明,黏性泥石流冲起爬高的计算公H_p=aV~2/2g主中的动能修正系数a与泥石流的密度及障碍物的迎面坡度和摩擦系数有关,可表示为a=sinθ/[sinθ+C_s(ρ_s-ρ_f)/ρ cosθ tanφ]。利用水槽实验和云南蒋家沟野外采集的泥石流动力学参数和爬高数据,验证了本文提出的黏性泥石流冲起爬高的计算公式的可靠性。 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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在蒋家沟泥石流体中,粘土矿物的类型和含量对流体的性质具有十分重要的作用,它不仅影响到流体的结构和流变特性,还影响到泥石流的形成和运动。本文重点讨论蒋家沟泥石流粘土矿物的类型、形成背景,及其对泥石流性质和运动的影响。 相似文献
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根据蒋家沟泥石流体的物理特征,建立泥石流运动力学方程,用因次分析法导出泥石流流速公式的无因次乘积表达式。通过蒋家沟泥石流流动试验,确定其无因次乘积数,得出蒋家沟泥石流表面流速公式为Uc=Vy Hc~(1/2)g~(1/2)/2.405 Vc Ic~(1/2),Uc为泥石流表面流速,Vy为泥石流中土体的损失容重,g为重力加速度,Yc为泥石流体容重,Ic为河床纵坡。模型试验和原型观测所测得的流速与按试验公式计算的流速对比,其误差分别为1.0—4.5％和1.0—14.5％。由此表明,试验得出的表面流速公式符合实际情况,反映了蒋家沟泥石流运动规律。 相似文献
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泥石流是山区沟谷中,由暴雨、冰雪融水等水源激发的、是一种含有大量泥沙和石块等固体物质,爆发突然、历时短、来势凶猛,具有强大破坏力的特殊洪流。泥石流是径流冲刷和重力共同作用下的混合侵蚀,崩塌、滑坡等重力侵蚀为其提供物质补充,水流冲刷携带大量固体碎屑物质的浆体冲刷、输移、淤积、冲击、震动和磨蚀作用十分强烈。泥石流所蕴涵含的巨大能量,具有极大的破坏性。一旦发生,当前条件下人们只能避而远之,试图阻止其活动简直是不可能的。它不同于一般的山洪,其流速流量、冲刷撞击能力要大于山洪,所以常给人民的生命财产及工农业生产造成巨大危害。本文重点探讨了典型泥石流地质灾害发生的条件及影响因素,以期促进针对性的泥石流防治措施。 相似文献
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通过粘性泥石流体阵性流的野外观测和最新研制的泥石流流变仪应用,含有砾石的粘性泥石流体具有明显的应力过冲、触变能量、剪切稀化和双屈服应力等流变特征被得到研究。粘性泥石流应力应变的自组织临界特性分析表明,泥石流的规模与频率间存在着幂定律关系。粘性泥石流体在低速率区启动初始段,其应力本构关系可用剪切稀化的幂定理方程来描述。粘性泥石流体在剪切速率区流动剪切段的应力本构关系,应包含滑动摩擦作用的零次项和反映惯性碰撞的平方项,具有屈服应力和剪切膨胀的流变特征。 相似文献
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干热退化山地不同类型侵蚀沟生物生态工程治理试验研究 总被引：3，自引：0，他引：3
冲沟是生态环境治理和控制泥石流活动的关键地段。结合云南南涧县城后山泥石流生物生态工程治理试验示范研究,总结出由土石混砌与土木筑造结构的生物谷坊,浆筑结构拦坝和谷坊等组成的沟道侵蚀治理方法,并成功地进行了相应的生物坝系建设,筛选出大叶桉,赤桉,马鹿花,台湾相思,马占相思,新叶合欢,夹竹桃等一批适宜干热生境和沟道植被恢复及防护林建设的植物种类,同时采取冲沟与谷坡同时整治,生物治理与调蓄水措施相结合的坡面治理方法。结果表明,这些生物生态工程措施对于防止沟床侵蚀,抑制泥石流活动和护床固坡效果显著。 相似文献
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泥石流体的沉积稳定浓度与颗粒级配之关系 总被引：1，自引：0，他引：1
沉积稳定浓度主要反映了泥石流固体物质的级配特点,它涉及到泥石流体的固体颗粒的大小和排列状况。利用这种浓度可确定泥石流体的粘滞系数、宾汉剪切力以及与泥石流颗粒级配有关的其他参数。分析了泥石流体的沉积稳定浓度与颗粒级配的理论关系,并用实验方法建立了它们的关系式。 相似文献
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泥石流警报技术探索 总被引：1，自引：0，他引：1
泥石流警报是减轻泥石流灾害,尤其是减少人员伤亡和贵重财物损失的重要手段.泥石流警报划分为4个类型:提示性警报、形成性警报、非成灾性警报和成灾性警报.泥石流警报的监测机构,划分为4个级别:泥石流预警一级监测站、二级监测站、三级监测站和预警简易监测点.泥石流预警一级监测站主要承担泥石流可能造成的特大灾和超特大灾的警报监测任务,二级监测站主要承担泥石流可能造成的大灾的警报监测任务,三级监测站主要承担泥石流可能造成的中灾的警报监测任务,泥石流预警简易监测点主要承担泥石流可能造成的小灾的警报监测任务.泥石流警报的监测项目:专业监测包括降水、气象其他要素、泥石流次声、地声、泥位、流速、重度、粘度、沟道冲淤变化和次生灾害等,简易监测包括泥石流暴发的前兆现象、降水、水(泥)位与泥沙变化状态和泥石流次声等.泥石流警报的监测数据包括降水、气象其他要素、泥位、流速、重度、粘度、次声、地声、沟道冲淤变化和次生灾害数据等.泥石流成灾性警报分为4等14级,讨论并给出了各等级成灾性警报的临界指标.监测数据的整理分析包括:降水监测的实时降水量要不断地整理为10 min、1 h和1 d的滑动降水量(强度),并不断地与当地以往暴发泥石流的10 min、1 h和1 d降水量(强度)相比较;断面监测数据中的泥石流泥位应转化为泥石流流动的断面面积,并与断面监测数据中的泥石流流速数据结合,通过公式Qc=Wc×Vc转换为泥石流流量.泥石流一旦堵断主河(沟)形成堰塞湖,应立即测量壅塞体的高度,并据此量测和计算堰塞湖的淹设范围及堰塞湖的积蓄水量,评估壅塞体溃决时可能形成的最大流量及其危害范围.泥石流警报的时间提前量t(单位:s),由公式t=L/Vc确定. 相似文献
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粘性泥石流稳定运动的力学分析 总被引：1，自引：0，他引：1
重点论讨的是，泥石流形成之后的流通段粘性泥石流稳定运动特征。以野外观察为基础，提出了沙石体整体滑动的运动模式和膨胀流体的运动模式，并对这两种稳定运动模式提出了各自的计算方法及其参数的选用意见。 相似文献
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泥石流堆积体的抗剪强度指标包括内擦角φ和凝聚力C。φ、C值是泥石流防治工程设计中的重要参数,影响着防治工程建筑物的投资费用和运行安全性。目前国内外对泥石流堆积体抗剪强度试验的文献尚不多见。因此在泥石流防治工程设计中,多沿引水工等有关资料或凭经验采用。为了进一步探讨泥石流堆积物的抗剪强度指标,1985年夏,在泥石流暴发频率较高的云南东川蒋家沟,进行了泥石流堆积体的抗剪强度试验。 相似文献
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泥石流灾害风险评估理论与方法研究 总被引：1，自引：1，他引：0
近年来,频繁发生的泥石流灾害给中国部分地区造成了巨大的破坏。泥石流点多面广、成灾迅速,难以对其进行准确的监测预报,风险评估就显得尤为重要。本文从泥石流灾害风险的构成要素、危险性评估研究和承灾体脆弱程度评估研究等方面分析了泥石流灾害风险的研究现状。从当前的研究现状中可以发现：灾害风险公式得到广大学者普遍认同,泥石流危险性评估方法也相对比较成熟;但在泥石流灾害对承灾体的致损风险机理分析方面研究尚需深入,危险性评估中如何实现从点评价向面评价过渡还需进一步探讨,对承灾体脆弱性研究也需要引起重视。因此,在今后的评估研究中,需要加强这些方面的研究探索,进一步提高泥石流灾害风险评估结果的可信度,提高其实用性。 相似文献