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高速远程滑坡-碎屑流具有速度快、滑程远、冲击破坏力强等特点,是一种危害性极大的地质灾害,往往会造成严重的生命财产损失。汶川地震后,国内学者对高速远程滑坡-碎屑流的研究取得了大量前瞻性成果,但由于此类滑坡自身的复杂性,目前为止尚未取得公认的研究成果。为了进一步揭示高速远程-碎屑流效应机理,本文以汶川地震触发的青川东河口滑坡-碎屑流为例,通过滑坡动力分析软件DAN-W分别建立了摩擦模型、Voellmy模型和F-V等3种不同的滑坡数值模型,对东河口滑坡-碎屑流的运动距离、不同时刻运动速度特性、堆积物分布规律及滑坡堆积体积进行了模拟,同时对滑坡运动时间进行了估算。模拟结果表明:根据高速远程滑坡-碎屑流不同运动阶段选择不同的流变模型分析的结果更加合理。摩擦流变模型对运动距离的模拟结果小于滑坡的实际滑程,适于模拟滑体整体性好的启程和近程运动阶段; Voellmy 流变模型对滑体的运动距离模拟效果很好,但对速度的分析结果偏大,适合模拟滑坡远程碎屑流运动阶段; F-V双流变模型对滑坡运动特性模拟效果最佳,并给出了选取东河口滑坡-碎屑流数值模型的最佳流变参数,摩擦角φ=18°,摩擦系数μ=0.1,湍流系数ξ=400m·s-2。 相似文献
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高速远程滑坡飞行数值分析 总被引：3，自引：1，他引：2
许多大型高速远程滑坡在近程活动阶段呈现凌空飞行运动,其飞行过程必须考虑空气动力学效应和地面效应,但是直接求解高速滑体凌空飞行运动的偏微分方程是困难的。因此,以往的研究只给出了定性分析或粗略的计算结果。本文将以头寨沟滑坡为例,使用数值模拟方法研究高速滑体凌空飞行的运动规律。结果表明,高速滑体凌空飞行时空气动力效应更多地表现为对滑体的抬升作用;高速滑体因空气动力效应的影响而产生不断增大的水平推力和竖向抬升力,使得水平加速度不断增大,竖向加速度不断减小,导致滑体的水平速度不断增大,而竖向速度则趋于稳定值,当水平速度远超过竖向速度时,滑体的飞行姿态将接近于平行于地面。因此,与不考虑空气动力学效应的情况相比,高速滑体凌空飞行时间更长,飞行距离更远,更加符合滑坡的实际情况。 相似文献
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为研究易贡滑坡-堰塞坝溃坝链生灾害的动力学特征,基于遥感影像数据建立三维数值模型,运用DAN3D和FLOW3D对易贡滑坡-碎屑流-堰塞坝溃坝全过程进行模拟研究。运用DAN3D模拟滑坡-碎屑流过程,得到滑坡碎屑堆积分布特征及速度变化规律,滑坡持续时间300 s,平均速度35 m/s。基于DAN3D获得的滑坡碎屑堆积分布建立等比例堰塞坝模型,运用FLOW3D模拟溃坝后洪水演进过程,得到洪水演进过程水流特征变化规律,通麦大桥处洪峰流量130 000 m3/s与实测值接近。对易贡滑坡灾害链全过程的模拟和动态特征分析可为高山峡谷区类似的滑坡-堰塞坝溃坝链生灾害风险评价提供参考。 相似文献
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2017年8月28日,贵州省纳雍县张家湾镇发生崩塌-碎屑流灾害,导致26人死亡、9人失踪,23栋房屋被掩埋。灾害发生时周边的6个地震台站捕捉到了崩塌-碎屑流产生的地震信号。基于长周期信号建立非线性回归模型,通过多元非线性回归分析确定崩塌灾害的发生位置。对张家湾地震台站记录的地震信号进行地震动强度和时频分析,结果显示崩塌-碎屑流运动过程可分为三个阶段,总持续时间约为60 s。基于受力-时间函数计算得到的动力学参数,确认崩滑体最大运动速度约为31.8 m/s,最大运动距离为774 m。研究结果为西南山区高位远程崩塌-碎屑流灾害的风险评估及防治提供理论和技术支撑。 相似文献
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基于FLUENT的二维滑坡涌浪数值模拟 总被引：1，自引：1，他引：0
本文从N-S方程出发,建立了二维滑坡涌浪控制方程,使用二维非定常分离隐式PISO算法求解方程。通过UDF(User-Defined Function)编程,采用动网格技术控制滑体的运动,结合RNGk-ε湍流模型并采用VOF方法跟踪非线性自由表面流场,基于流体计算软件FLUENT模拟滑体下滑所引起的水的速度、自由表面高度变化以及流动过程,并将数值计算结果与Monaghan和Kos的试验数据进行比较。算例表明:本模型能很好地模拟出滑体下滑过程中孤立波的产生和传播以及涡流的形成。在此基础上,本文还研究了滑体速度对水体自由表面变形的影响。 相似文献
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我国西南岩溶山区位于上扬子地台，经过多期构造运动，形成了特有的强烈褶皱地貌形态，特大型滑坡灾害频发。通过资料收集、现场调查以及统计分析，讨论了岩溶山区典型滑坡后破坏的成灾模式和形成条件，并得出以下结论:（1）我国西南岩溶山区普遍呈现上陡下缓的地形地貌特征和上硬下软的地层结构特征，岩溶地貌和溶蚀岩体结构加剧了滑坡后破坏的成灾规模；（2）研究区的滑坡成灾模式主要分为岩质崩塌、高位远程滑坡-碎屑流和高位远程滑坡-泥石流三种类型；（3）岩质崩塌灾害类型剪出口高差通常小于50 m，等效摩擦系数通常大于0.6，堆积体破碎比在5～20之间；高位远程滑坡-碎屑流灾害类型剪出口高差通常在50～200 m之间，等效摩擦系数通常在0.33～0.60之间，堆积体破碎比在20～100 之间；高位远程滑坡-泥石流灾害类型剪出口高差通常大于200 m，等效摩擦系数通常小于0.33，堆积体破碎比区间大于100；（4）西南岩溶山区的“高位滑坡”剪出口高差通常大于50 m，具有高速远程运动特征，运动过程中具有冲击铲刮、破碎解体、气垫和流化四种动力学效应。滑坡后破坏成灾模式的提出，可以为滑坡运动动力学机理和成灾反演预测研究提供重要分析模型。 相似文献
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我国西南岩溶山区地质环境脆弱，人类工程活动强烈，群死群伤的灾难性滑坡频发，造成严重的人员与财产损失。文章概述了西南岩溶山区大型崩滑灾害基本特征和防灾减灾的难点，提出了目前研究中亟待解决的关键科学技术问题，包括岩溶地质结构与管道流的相互孕灾机理、地下采动下大型崩滑灾害形成机制、灾害高位远程动力成灾模式、灾害早期识别与空间预测。针对这些问题，文章提出如下研究思路:通过多学科联合，重点研究岩溶山区大型崩滑灾害链的孕育发生规律与成灾模式，揭示岩溶管道-裂隙-孔隙地下水动力作用及孕灾过程和地下采动、库水波动等工程扰动环境下山体劣化损伤效应，构建岩溶崩滑灾害高速远程动力致灾机制与风险预测方法，形成早期识别、监测预警与综合防控技术及示范，为我国岩溶山区城镇化建设、重大工程安全运营提供科技支撑。 相似文献
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为了研究抛射型高速远程滑体的运动规律,在低速风洞进行了滑体模型风洞试验。试验模拟了不同离地高度、运动速度、地形和气垫效应情况下,滑体凌空飞行的气动特性,测定了滑体飞行的空气动力学参数。试验结果表明:滑体运动速度的增大将导致升力系数减小,尤其是在飞行速度较小时;模型离地越近升力系数越大,地面效应越明显;沟谷地形的地面效应较平坦地形更为明显;在气垫效应和沟谷地形耦合作用下,升力系数显著增大且主要来自气垫效应。 相似文献