龙川县米贝村1^(#)泥石流灾害特征与运动过程

受区域气流影响,广东省龙川县在2019年6月10—13日出现持续强降雨天气,累计降雨量超过260 mm,从而引起全县发生大量滑坡、泥石流灾害。以米贝村1^(#)泥石流为研究对象,在野外调查认识基础上,结合Fluent数值分析对这类低山丘陵区的小型泥石流灾害运动特征展开研究。研究发现:米贝村1^(#)泥石流受沟床粗糙度、纵坡降、流向等因素影响,其流速具有动态变化特征,总体表现为先增大再减小的发展趋势,泥石流物质的变化对其运动速度有一定影响。在整个过程中最大流速可达9.77 m/s,平均速度为3.31 m/s,与实际调查结果相符。研究成果不仅可直接为米贝村重在区灾后工程防治提供指导,对于东南沿海相似地区的降雨型滑坡-泥石流灾害的研究具有借鉴作用。

自动调控畦灌系统中调控要素对水流运动过程的影响

自动调控畦灌是提高灌水质量、减少劳动力需求的重要措施。为探究自动调控畦灌系统如何合理选取调控要素,通过畦灌观测试验获取畦田自然参数,结合WinSRFR模型模拟畦灌过程,分析自动调控畦灌系统中停水距离、停水时间和入畦流量对水流运动过程和土壤水分入渗分布的影响规律。结果表明,停水距离和停水时间在田面水流推进过程、消退过程、土壤水分入渗分布以及灌水质量等方面的调节效果相似。对于100 m畦长的典型试验畦田,七成改水、七五改水、八成改水、八五改水、九成改水的调控效果分别对应灌水量70、80、90、100、110 mm。停水时机对畦田后段的水流推进、消退过程影响较大,而对畦田前段的水流推进、消退过程影响较小,不同改水成数或灌水量并不能显著改变畦田前段的土壤水分入渗分布。调控流量较停水距离和停水时间可以更有效地调控畦田前段的灌水效率和灌水均匀度。因此在优先考虑经济性的自动调控畦灌系统中推荐调控灌水量,而在追求精准调控的自动调控畦灌系统中推荐调控流量。

基于物质点法的远程滑坡碎屑流运动过程模拟及特征分析

目的 研究远程滑坡碎屑流运动过程以及运动过程中速度、滑动距离、动能变化,为滑坡碎屑流灾害的预防和治理提供参考。方法 基于物质点法,以塔合曼和乱石包两个远程滑坡碎屑流工程实例为背景,对两个滑坡碎屑流的运动过程进行数值模拟;并对塔合曼滑坡碎屑流运动过程中水平、垂直方向运动速度分布,内摩擦角对运动过程的影响,以及乱石包滑坡碎屑流铲刮效应对堆积形态、动能变化的影响进行分析。结果 两个滑坡碎屑流最终堆积形态模拟结果与实测结果吻合良好,验证了数值模拟结果的有效性;塔合曼滑坡碎屑流随着内摩擦角从18°增加到33°,动能峰值降低71.4%,最终势能增加54.4%,滑坡碎屑流的能量耗散减小47.8%;在乱石包滑坡碎屑流实例的模拟中,速度云图呈现了滑体速度场的层状分布特征。结论 内摩擦角对滑坡碎屑流的动力过程影响十分显著;乱石包滑坡碎屑流的滑体在高速滑移阶段存在强烈的内部剪切作用,并且铲刮效应对滑坡碎屑流的运动起到了一定的阻碍作用。

尼续高速远程滑坡形成机制及运动过程模拟研究

以青藏高原东南部西藏自治区拉萨市尼木县续迈乡尼续村的尼续高速远程滑坡为研究对象,根据详细的地质调查初步判断其形成机制,并采用基于有限差分法的三维计算模型对尼续高速远程滑坡的运动过程进行了模拟研究。研究结果表明:尼续高速远程滑坡的主要形成机制为经地震触发启动,失稳块体在流通区撞击解体,并侵蚀裹挟坡前粗砂继续运动,到达河谷阶地后滑体对下覆饱和砂层的加载、剪切所引起的滑带土液化;尼续高速远程滑坡运动过程历时约215 s,最大平均速度可达34 m/s,其速度整体呈“急剧加速-持续减速”趋势;模拟所得的滑距、速度、堆积范围及厚度与现场调查结果吻合度较高,同时证实了高液化程度对滑坡有着明显的促滑作用。该结论可为类似地区高速远程滑坡运动的研究提供参考。

某高位崩滑-碎屑流形成机理及运动过程分析

高位崩滑-碎屑流是一种常见的山地地质灾害,形成机理及运动过程受多种因素影响。以四川盆地东北边缘大巴山南部前河上游左侧的高位崩塌体为研究对象,通过对研究区地形地貌、地层岩性、地质构造和气候条件的分析,确定了高位崩滑-碎屑流的基本特征与分区,详细阐述了高位崩滑-碎屑流的形成机理及运动过程。结果表明,高位崩滑-碎屑流的形成与地形地貌、地质构造、降雨和人类工程活动等多种因素密切相关。

易侵蚀层厚度对滑坡运动过程与堆积特征影响的模型试验研究

为研究滑坡与易侵蚀层相互作用下产生的地质构造现象,利用砂盒试验装置对滑坡的运动过程进行研究,揭示滑体运动过程中速度场与位移场规律,剖析滑坡堆积体几何形态及内部构造特征。结果表明:滑体运动过程分为3个阶段,初始阶段,滑体沿斜板下滑,速度和加速度快速增加;加速、稳定阶段,易侵蚀层会极大地抑制滑体的运动,滑体与易侵蚀层碰撞后速度与加速度瞬间降低,使得滑体位移量显著减小;随着易侵蚀层厚度的增加,滑体在撞击易侵蚀层后速度减小的幅度增大,堆积体面积、长度随厚度的增加而逐渐减小;在易侵蚀层厚度增加的过程中,滑体对易侵蚀层的作用形式逐渐由挤向覆转变,作用过程变得复杂;随着厚度的增加,相互作用变得复杂,堆积体内部发育直立褶皱、平卧褶皱、逆冲剪切、水平剪切、包卷等结构,表面形成褶皱、隆起等构造,反映滑体从压缩到剪切运动的应力状态。研究结果为滑坡运动路径中存在易侵蚀时的灾害范围计算提供了一定的理论参考。

金沙江上游圭利滑坡发育特征及运动过程分析

金沙江上游构造破碎、岩体结构复杂,区内大型-巨型滑坡发育,历史上发生过多次滑坡堵江事件。圭利滑坡位于西藏江达县金沙江西岸,滑坡变形严重,大小拉裂缝、垮塌几乎覆盖整个滑坡,变形程度有不断增加的趋势,失稳后将对金沙江下游造成巨大威胁。在野外调查的基础上,通过对金沙江上游圭利滑坡发育特征的分析,选取Massflow数值计算模型对该滑坡失稳运动过程进行预测分析,获取了滑坡在不同时刻的堆积状态及运动速度。结果表明,滑坡整体运动时长约为40 s,最大滑动速度达到31 m/s,最大堆积厚度为51 m;前缘向两侧扩散的最大距离约为220 m,并全部堵塞金沙江;滑坡各区域的速度曲线反映出滑坡运动过程具有突发性、彻底性、整体性、流态性的特点。

雷布大箐“9·17”泥石流灾害发育特征及运动过程模拟分析

2016年9月17日,云南省元谋县黄瓜园镇暴发特大山洪泥石流灾害,尤其是雷布大箐暴发力最强、波及面最广、损毁最严重,并在龙川江堆积区形成堰塞体,致使龙川江干流堵塞19 h,严重威胁上游黄瓜园镇的生命财产安全。以雷布大箐泥石流沟为研究对象,通过实地调查和资料整理,分析了泥石流灾害的地质背景及形成条件,采用RAMMS模拟软件进行数值模拟研究,重现泥石流运动过程;根据运动过程模拟结果,对泥石流进行危险性分区,并将模拟结果与实地调查结果对比,两者差异较小,表明模拟分析较为客观,符合实际。

泥石流运动过程模拟分析

腊月弄巴曲沟位于西藏自治区林芝市,地处青藏高原的东南部,历史上发生过泥石流灾害,对下游居民的生产和生活造成一定影响。为分析泥石流再次发生的后果,本文利用Massflow软件对腊月弄巴曲沟泥石流的运动过程进行模拟。结果表明,腊月弄巴曲沟运动过程分为4个阶段。运动过程结束时,堆积物占据拉月曲河道,堆积面积为419795 m^(2),最大堆积深度为9 m。

雷波县南塘村玄武岩滑坡运动过程与形成演化

2017年7月2日5时许,四川省雷波县南塘村发生高位玄武岩滑坡,导致房屋、公路和大量农田被掩埋。在现场调查的基础上,综合运用遥感技术和无人机技术对滑坡进行了分区,揭示了滑坡的形成演化过程,并利用Massflow软件对滑坡运动过程进行了数值模拟。结果表明,南塘滑坡可以分为滑源区、铲刮区和堆积区。风化碎裂的玄武岩体和泥化层带是滑坡形成的主要控制因素,公路切坡扰动和持续降雨是滑坡的关键诱发因素。滑坡演化过程包括两个连续的滑动阶段,分别为开挖诱发的浅层滑动和强降雨诱发的整体滑动,具有典型的渐进后退式特点。数值模拟得到的滑坡运动时间为100s,最大运动距离约800m,模拟结果与现场实测数据基本一致。

高陡边坡碎屑流运动过程的颗粒流数值模拟分析

文章以金沙江右岸滑坡为研究对象,运用颗粒流离散元模拟其运动过程。从模拟结果可知,初始阶段主要发生蠕变,在重力的作用下颗粒逐渐朝边坡倾角方向移动,坡脚处颗粒不断积累,导致坡顶沿着顺滑面向下持续牵引,进而导致整体滑动,呈现典型的牵引式破坏特征。滑坡滑动最高时速为8.8 m/s。该研究对类似滑坡和治理具有一定的参考价值。

鸡尾山高速远程滑坡运动过程PFC^(3D)模拟

利用三维颗粒流软件PFC3D,对重庆武隆鸡尾山滑坡进行模拟,研究滑坡体在关键块体失稳后,在重力作用下,沿着滑动面在视倾向滑动力主导下的运动过程。结果显示:(1)对于大型远距离滑坡,在滑坡体运动路径上坡面形态确定的情况下,坡面摩擦因数和滑体强度主要影响堆积颗粒在滑坡堆积区的分布,滑坡发生区域微地形则更多地影响滑坡体所能达到的最大位移;(2)鸡尾山高速远程滑坡的发生过程是分阶段完成的;第一阶段主要是滑源区岩体的破裂化,第二阶段为破裂块体的运动及滑出;(3)通过监测速度、位移等发现滑体外围区域块体速度首先达到最大值,并具备二次加速的特征,综合速度及位移可以认为在滑体中处于上部边缘部分更有可能远距离运动;(4)对于鸡尾山滑坡,当墙面摩擦因数为0.05,黏结强度为中等(250～200 MPa)时,得到的结果与实际情形最为契合。通过模拟发现,PFC3D软件对于此类高速远程滑坡具有较好的适用性,尤其是其三维堆积形态及影响范围的初步确定可以对划定安全避让范围等防灾减灾工作提供有益参考。

GIS支持下的滑坡运动过程数字仿真

分析了从静态到动态的滑坡运动过程 ,建立了滑坡动态滑动面和瞬间稳定系数的概念 ,分析了滑坡运动过程中瞬间受力状况、运动方向和速度变化 ,进行了滑坡运动速度、力、运动方向及时间关系的定量描述。最后 。

滑坡运动过程仿真分析

坡是一个动态过程 ,滑坡体的运动是一个集滑动、转动、拉张等运动方式的复杂运动过程 .传统的极限平衡计算和有限元分析均无法描述滑坡的运动学特点和运动过程 .非连续变形分析 (DDA)是最近发展起来的一种新的离散数值分析方法 ,该方法基于块体的运动学理论及数值分析 ,可以开展块体的静力和动力学计算 .应用非连续变形分析方法对长江三峡库区新滩滑坡的运动全过程进行了数值模拟研究 ,模拟方案充分依据该滑坡的地质、地形特征 ,按不同岩土体和地质结构面类型进行块体单元的划分 ,共划分成 5 0 4个块体单元 .模拟结果表明 ,新滩滑坡是以斜坡中部姜家坡一带的局部破坏为其运动的开始阶段 ,并进一步牵引上部滑体和推动下部滑体 .代表性块体单元的位移变化曲线和滑动速度变化曲线反映了滑动过程中滑坡体块体系统的变形是非连续的 ,各处块体的运动形态各异 .从而很好地再现了新滩滑坡的整个动态过程 。

基于PFC3D黏性与无黏崩滑土体运动过程对比分析

大多数岩土体崩滑后形成由粗颗粒和黏性填隙介质组成的黏性崩滑体。为分析黏性填隙介质对运动过程的影响,利用MCR301,测定容重为1.360 g/cm3成都黏土法向黏连力和切向剪切抗力。利用PFC3D构建崩滑土体运动数值模型,并将崩滑土体试样划分为5个部位,用设定颗粒代表崩滑土体不同部位。通过对比分析颗粒间切向、法向黏连强度为200 Pa和无黏情况下,不同部位颗粒位置、速度随时步演化过程,分析结果表明:黏连强度改变崩滑土体启动运动模式,在200 Pa为推移式启动模式,无黏情况下为溜滑启动模式;黏性条件下颗粒峰值速度较无黏条件下小,而碰撞频率较无黏条件下高,速度波动幅度大。

倾倒式岩质崩塌运动过程数值模拟分析

在延长县崩塌详细调查的基础上,采用数值模拟方法对倾倒式岩质崩塌运动过程进行了模拟,分析了其运动规律。根据崩塌的破坏形式和运动特点,将倾倒式崩塌的整个运动过程分为四个阶段:岩体原有节理的开裂变形阶段、岩体沿基座支点的倾倒运动阶段、崩塌体在一定初速度下的落体运动阶段、崩塌体的碰撞与堆积阶段。通过对倾倒式崩塌影响范围的理论计算结果、数值模拟结果和实际调查结果对比得出,数值模拟结果和实际调查结果基本一致,两者远大于理论计算结果,因此数值模拟结果可作为倾倒式崩塌的影响范围,可为崩塌灾害的防治提供科学依据。

基于PFC^(2D)软件的柿树沟泥石流运动过程数值模拟

为了解泥石流的启动及运动过程,以栾川县柿树沟泥石流堆积体为例,基于堆积体室内大型直剪试验指标,利用PFC2D模拟软件对其启动及运动过程进行仿真数值模拟,分析了不同工况下堆积体的运动速度场、应力场及位移场,研究了崩滑松散碎屑堆积物质启动、形成泥石流的过程和机制。结果表明,强降雨是柿树沟沟内松散堆积体启动形成泥石流的触发因素;中雨工况下,地表径流的冲刷力仅对堆积体表层有影响,但堆积体整体形态基本无变化;暴雨工况下,泥石流沟上游的洪水迫使土石颗粒脱离堆积体表面,后缘表层土体首先开始运动,产生的推挤力不断推动前方堆积土体向前运动,坡面形态发生显著变化;暴雨时间越长,堆积土体的运动速度和位移也越大,最终导致堆积体发生连锁式破坏,形成泥石流。

崩滑土体坡面运动过程研究现状与展望

崩滑土体坡面运动包括刚性块体整体滑动、崩滑泥流、崩滑破碎3种形态;根据粗颗粒间介质差异,崩滑破碎运动可分为无粘碎屑崩滑运动、粘性碎屑崩滑运动;根据运动过程不同形态,将崩滑破碎运动分为崩滑破碎、粗颗粒与泥浆混合运动、泥石流3个阶段。概述崩滑土体坡面运动过程调查实验研究现状;分析块体滑动摩擦理论、流体理论、散粒体理论在崩滑土体坡面运动过程应用情况,指出块体滑动摩擦理论、流体理论在描述崩滑破碎运动过程的不足;分析崩滑破碎后,间隙介质对粗颗粒运动的影响,指出目前散粒体理论描述崩滑土体坡面运动过程的不足,提出通过设定颗粒间的细观力学参数来再现崩滑土体复杂破碎运动过程的思路和重点研究的内容,为下一步研究提供依据。

喜德采书组“8·31”滑坡工程地质特征及运动过程

受青藏高原新生代快速隆升和河流的快速下切影响,在我国西南山区高山峡谷、高地应力场、频繁的地震活动、暴雨及人类活动等内外动力作用下,河谷地段常形成暴雨诱发滑坡→堵江→堰塞湖灾害链。2012-08-31,四川喜德县遭遇200 a一遇的特大暴雨,日最大降雨量达149.2 mm。热柯依达乡上游1.5 km处发生大型碎屑岩滑坡,体积为520×104m3,堵河形成堰塞坝。堰塞湖水位上升28.6 m,库容量达120×104m3,威胁下游9个乡镇与县城约1.29万人的生命财产安全。基于对滑坡及堰塞坝的工程地质测绘,分析了滑坡的平面、空间形态,滑坡体、堰塞坝的物质结构、变形破坏特征。研究了滑坡运动过程的地质力学模式,推导出本构方程。主要认识有:1.滑坡体物质主要分为散体、层状碎裂、层状块裂结构。2.滑坡失稳运动地质模式为:强降雨诱发滑体产生后退式拉裂蠕滑启动;在岩体裂隙中静水压力和动水压力作用下,和前缘良好临空条件结合,产生高速滑动,凌空飞行;受河谷、对岸山体阻挡,急速停止,解体、破碎,堆积于河谷,堵断河流形成堰塞体。3.滑坡启动失稳力学模式主要为潜水和承压含水层混合模式。天然工况下稳定性系数为1.18,处于基本稳定状态;暴雨工况下为0.92,失稳破坏。推导出滑坡短程飞行、碎屑流运动本构方程。4.堰塞坝整体稳定性好,发生管涌或流土溃决的可能性小,主要以"漫顶"模式逐级冲刷破坏。

基于泥石流形成运动过程的泥石流灾害监测预警系统

"5·12"汶川地震灾区的泥石流灾害具有规模超大、群发性等特点。针对这些特点,监测预警将是及时有效而经济合理的防灾手段之一。在分析国内外泥石流预警研究进展的基础上,针对目前地震次生泥石流监测预警实践中的一系列问题,提出了一种基于泥石流形成运动过程的泥石流监测预警体系。该体系从泥石流形成机理研究出发,监测泥石流形成运动各阶段的特征参数,并根据各参数预警阈值建立相应的临灾预警等级,形成了全流域的泥石流综合监测预警体系,适用于汶川地震灾区这种高频率、大规模泥石流的防灾减灾工作。