泥石流阻塞大河机理试验研究

通过大型水槽再现了交汇角为90°时高容重黏性泥石流入汇大河的过程,在实验过程中,主要改变泥石流容重和泥石流总量。依据试验资料归纳出了泥石流阻塞大河有3种模式:潜坝壅堵、堰塞坝局部阻塞和堰塞坝全堵,并分析了各自的特点。分析了泥石流阻塞大河的影响因素,分析结果表明:容重影响着泥石流入汇运动的特点和阻塞主河的模式;主河宽度对堵河的影响表现在泥石流的运移距离和主河水力条件改变两方面,大河的河谷宽、水力条件强,难以达到全堵主河状态,常以堰塞坝形式局部阻塞主河;总量对泥石流堵河具有极大的影响,总量越大堵河越严重;当R≥0.80时,堰塞坝固体物质流失严重,上游水位壅高值与堵塞系数呈现指数相关。

泥石流局部阻塞大河的特点及判据研究(英文)

针对岷江流域泥石流多半是以堰塞坝形式局部阻塞主河的现象,运用大型室内水槽试验再现交汇角为90°时高容重泥石流入汇主河的过程。试验结果表明:泥石流入汇主河的运动过程是后续泥石流逐步推移龙头运动的过程;泥石流总量对堵河有重要的影响,总量越大堵河越严重;在泥石流堵河过程中,主河的流速随堵塞系数R先增大后减小,当R<0.8时,堰塞坝的物质流失量少,当R≥0.8时,堰塞坝的物质流失量严重。基于水沙动力过程,以泥石流在坡度变化沟道内的运动方程为基础,考虑堰塞坝和主河水流的相互作用,给出了泥石流在主河中运移距离的计算公式;鉴于泥石流堵塞大河过程中物质流失严重的现象,根据水槽实验数据确定了流失系数;以周必凡提出的泥石流堵断主河总量的计算公式为基础,提出了按流失系数加以修正的泥石流阻塞大河物质总量条件。建立了基于动力学方程、物质总量的泥石流局部阻塞大河判据。

基于动力学与物质条件的泥石流阻塞大河综合判据

受强震与极端天气事件的影响,泥石流阻塞大河事件呈急剧上升趋势,以往的研究多数针对泥石流堵断小河的物理过程,所建立的公式不适用于主河强水流作用下的泥石流阻塞大河问题。本文参考了Takahashi提出的泥石流在坡度变化沟道中的运动方程,考虑泥石流汇入主河后动力过程受主河水流阻力影响的因素,建立了泥石流进入主河后的运移距离计算公式;基于岷江典型河段实测和泥石流堵河水槽模型试验,确定了泥石流物质总量与堵塞系数之间的关系式;大直剪试验表明,当大颗粒体积比达到50%时,粗细混合料的抗剪强度由大颗粒所决定,据此提出堰塞坝形成稳定坝体的条件是抗水流冲刷的大颗粒所占比例达到50%以上,并通过现场资料对这一结论进行了验证。从而建立了基于泥石流在大河中运移距离、泥石流物质总量及泥石流体颗粒组构条件的泥石流阻塞大河综合判据。

基于水沙动力过程的泥石流阻塞大河模式及判据研究

根据潜坝壅堵模式的特点,基于异重流理论,给出了泥石流龙头在清水中的运动方程,并提出了有坎宽顶模型的潜坝壅堵上游水位计算式。基于水沙动力过程,以泥石流在坡度变化沟道内的运动方程为基础,考虑堰塞坝和主河水流的相互作用,给出了泥石流在主河中运移距离的计算公式;鉴于泥石流堵塞大河过程中物质流失严重的现象,根据水槽实验数据确定了流失系数;以周必凡提出的泥石流堵断主河总量的计算公式为基础,提出了按流失系数加以修正的泥石流阻塞大河物质总量条件。从而建立了基于动力学方程、物质总量的泥石流阻塞大河综合判据。

五大连池(诗七首)

一、火山口 火山喷过息云烟, 冷却豪情几百年。 造化神奇多幻梦, 锅开幽幽是深渊。 注:火山口,即公元1719—1721年,火山喷岩浆遗留下的黑龙山火山口。