基于FLO-2D的都江堰市龙池镇黄央沟泥石流数值模拟

利用HEC-HMS软件结合ArcGIS技术模拟都江堰市龙池镇黄央沟2010年8月13日泥石流的清水流量过程线,然后生成的清水过程线输入到FLO-2D软件中模拟了黄央沟泥石流的运动和堆积过程,计算了堆积的深度和分布范围。文中分析比较了模拟结果与实际调查结果,误差较小。可见基于FLO-2D的泥石流规模预测具有一定的应用意义,预测结果可以为泥石流的防治和预警提供依据。     

黏性泥石流拦挡工程数值模拟

运用计算流体动力学技术对泥石流中的Bingham黏性泥石流流体对拦挡坝的冲击进行了数值模拟,所用软件为通用CFD软件CFX,使用CAD软件AutoCAD和Unigraphics（简称UG）建立了泥石流沟谷三维地形及拦挡坝模型,计算出泥石流的速度场及泥石流流体对拦挡坝的冲击力的大小与分布。     

四川绵竹走马岭特大泥石流动力特性的数值分析

针对绵竹市走马岭沟特大泥石流灾害及防治工程,采用基于有限体积法的CFD软件CFX,对泥石流流体采用宾汉体模型,建立三维几何模型,确定泥石流的初始条件和边界条件,建立控制方程,采用合理的控制参数等,模拟计算了走马岭泥石流的速度、压力、泥深等流场数据。然后将数值计算得出的流场数据导入有限元软件ANSYS中进行流固耦合计算,从而得出泥石流的流场对拦砂坝的作用力,以及拦砂坝在泥石流作用下的应力应变、安全系数等情况,为泥石流的相关研究工作提供一些参考。     

黏性泥石流沟床冲刷深度研究

沟床冲刷深度是泥石流灾害防治工程设计最重要的参数之一,但到目前为止,关于黏性泥石流沟床冲刷的研究较少,沟床冲刷深度还没有权威可信的计算方法,是泥石流防治工程设计急需解决的技术问题。详细分析了黏性泥石流及可能冲刷沟床运动过程中受力情况,推导出黏性泥石流沟床最大冲刷深度计算公式。公式表明黏性泥石流沟床冲刷深度随泥石流泥深、泥石流重度和沟床纵比降及沟床堆积土体黏性的增大而增大,随沟床堆积土体内摩擦角的增大而减小。与现有计算方法相比,公式基于严格理论推导,计算结果更为精确,可用于计算已发生泥石流地区的不同频率的泥石流的冲刷深度,并举例说明了计算公式的实用价值,其结果为泥石流防治工程设计提供技术支撑。     

泥石流作用下钢筋混凝土框架结构的易损性评估模型

针对目前单沟泥石流灾害承灾体易损性评估定量化程度不高的问题,提出一种易损性计算方法。通过分析泥石流作用形式,建立了考虑承灾体弹塑性变形的计算模型。此外,应用有限元软件SAP2000模拟钢筋混凝土框架结构变形过程,确定了承灾体极限载荷。最后参考破坏等级标准计算易损性数值,并发现泥石流的作用高度、作用方向以及大石块冲击是影响泥石流冲击效果的重要因素。     

基于可拓层次分析法的泥石流危险性评价研究

本文从系统理论出发,基于可拓层次分析法(EAHP),利用可拓工程方法,在物元模型理论的基础上建立了泥石流危险性评价的物元模型,并采用层次分析法计算物元模型中各评价指标的权系数。然后对美姑河流域牛牛坝公路泥石流沟进行了评价,得到牛牛坝公路泥石流的危险性为中度危险。结果表明该方法为泥石流危险性研究提供了一条新的思路和手段。     

北京市泥石流灾害临界雨量研究

降雨是泥石流灾害的主要诱发因素。文章根据北京市历史上泥石流灾害发生时的前期雨量与当日激发雨量,建立了临界雨量判别模型。通过对北京地区泥石流灾害与降雨频率的分析,计算了不同时段的临界雨量;经验证明,计算结果是可信的。基于灾害与降雨频率分析来确定北京地区泥石流发生的临界雨量是一种新的尝试。该方法可用于计算不同泥石流沟道发生泥石流的临界雨量。     

西藏公路建设中的泥石流调查与危险性评价

作者根据大量工程实例及常用方法总结了西藏公路建设中的泥石流调查、评价方法及有关地区性计算公式,对泥石流特征调查的重点主要包括形成条件、运动特征、危害及发展趋势等因素,调查范围一般应以泥石流沟谷(或冲沟)流域范围为界。在实地调查的同时,结合推理计算,方可有效地掌握泥石流的主要特征。泥石流对公路工程的危害性可通过泥石流的活动规模与易发程度定性评价。以上调查方法具有一定的普遍性,可作为今后类似地质环境条件下进行该工作的借鉴。     

基于增量加载法的泥石流拦挡坝抗冲击力数值模拟

为提高泥石流重力式拦挡坝的设计安全和避免资金投入过大而造成浪费,选择合理的泥石流冲击力作为设计依据尤为重要。文章结合舟曲县三眼峪沟灾后重建防治工程相关数据,利用有限元软件ABAQUS进行计算分析,采用增量加载的数值计算方法,分别求得2种工况下重力式拦挡坝的抗冲击力。根据三眼峪沟治理工程运行至今的反馈情况,证明在泥石流治理工程设计中,冲击力选择工况1和2的平均值较合理,同时说明该方法与经验公式结合使用,其结果更加精确可靠,在泥石流工程设计和研究中具有良好的应用前景。     

基于DEA冗余分析的泥石流危险度评价

针对传统的泥石流评价方法在因子选取及权重确定方面存在的问题,引入原用于计算生产效率的DEA模型,并将其拓展至危险度评价,将泥石流成灾过程视为广义生产系统以计算泥石流沟的相对成灾效率,得到沟道的危险度排名。DEA方法不仅可按生产最优原则为因子自动赋权,更可通过冗余分析筛选次要因子,建立的泥石流危险度多因子评价体系能较完整地表征泥石流沟的孕灾环境。最后通过实例验证了评价体系的有效性,且进一步对评价中效率表现不佳的泥石流沟进行冗余分析,得到沟道低效率的原因,并明确了其主要的致灾因素。