蒋家沟泥石流流态

蒋家沟是一条规模巨大、暴发频繁、类型齐全、流态典型的暴雨型泥石流沟,为开展泥石流流态和流变的研究提供了良好的条件。本文试图从讨论泥石流的流变特性着手,研究各类泥石流的流态性质,分析影响泥石流流态的诸因素,阐明泥石流流态的时空变化,为建立泥石流所特有的流动模式提供论据。因笔者水平限制,文中谬误之处,谨请指正。     

泥石流颗粒级配倒置浅释

泥石流固体颗粒级配倒置,影响流速垂线分布、流态与冲击力,是一个十分重要的问题。本文根据力学及流变学对泥石流固体颗粒级配倒置进行了解释,对于泥石流运动机理的认识是有裨益的。     

金龙沟泥石流

紧靠二滩水电站导流硐进口的金龙沟支流,泥石流活动频繁,来量丰富。为了确保电站施工安全,本文在调查研究的基础上,对泥石流的流型、峰值、过程总量进行了估算;同时根据泥石流来量的大小,提出了控制泥石流的几种工程硬措施。     

西藏古乡沟泥石流的数值模拟

泥石流运动数值模拟是确定泥石流泛滥范围、进行危险性分区、辅助减灾工程设计与检验的重要方法。以西藏波密古乡沟为实例,从泥石流的二维运动方程出发,使用一种新的数值方法对古乡沟50a一遇泥石流在堆积扇上的运动过程进行了数值模拟,获得了其最大流速、流深、动量和动能的空间分布,并据此确定了受泥石流危害较小的川藏公路穿越堆积扇方案。将泥石流数值模拟结果与游勇等1997年做的模型试验结果进行了比较,具有较好的相似性。     

从空间Poisson过程看蒋家沟泥石流

云南东川蒋家沟泥石流频率高,变化多.每场泥石流包含几十到几百个阵流,各阵流具有不同的密度、流体性质和运动形态,流量涨落达3个数量级.这些特征意味着泥石流具有很强的随机性.根据蒋家沟的演化分区和野外观测,可以发现泥石流形成于特殊的源地分支.土体活动(包括滑坡、崩塌和局部的土体流动等)随机发生在那些分支流域,如果认为各源地的土体活动是独立的,而且活动强度正比于源地的面积,那么泥石流的形成和汇流就是一个空间Poisson过程.其结果是阵流流量服从指数分布,这很好地符合蒋家沟的泥石泥观测数据.从蒋家沟泥石流的随机性可见,泥石流依赖于流域的特定源区及其分布,而不是笼统地取决于全流域的地貌或几何因子.     

粘性泥石流阻力和运动方程验证分析

现有的粘性泥石流阻力方程可以大致归纳为三类：一类是将泥石流视为固液两相流,通过理论分析建立的泥石流阻力运动方程;二类是认为粘性泥石流符合宾汉姆流体阻力方程;三类是依据泥石流体具有基本符合库伦公式的剪切强度,将泥石流视为固体颗粒散体重力流,在理论分析基础上建立的阻力和运动方程。用粘性泥石流动力学实验数据对三类阻力运动方程进行了验证,结果表明第三类阻力和运动方程与实际接近。     

颗粒组成与泥石流运动的涨落

泥石流物源、流体和堆积物的颗粒分布满足P(D)=CD~(-μ)exp(-D/Dc),其中参数C,μ和D_c由传统的粒径分布特征决定。μ随细颗粒(特别是粘粒)含量的增大而增大,D_c刻画粒径的范围,且随粗粒含量而增大。蒋家沟泥石流的观测表明,同一场泥石流包含着数十到数百个不同性质、流态和规模的阵流。阵流的涨落和多样性是与流体的颗粒组成密切相关的。一定的颗粒组成对应着一定的饱和颗粒浓度,决定一定的饱和流体状态。阵流的涨落,是在没有达到饱和状态时的随机运动的状态。阵流涨落随D_c增大而趋于平缓;当流体达到饱和态时,阵流达到最大的流深、流速和流量,且与颗分参数(μ,D_c)具有幂函数关系。运用本文的方法,可根据颗分参数来预估泥石流的性质和规模。     

泥石流的结构两相流模型:Ⅱ.应用

本文应用泥石流的结构两相流模型对各类泥石流的运动机理进行探讨,并成功地解释了泥石流运动中的一系列特殊现象,如可能出现的颗粒浓度“上大下小”型分布、泥石流垂线速度的“反Ｓ”型分布、泥石流中颗粒脉动速度分布变化的特殊性、泥石流的输移特性以及在一定条件下出现的“流核”现象,等等。模型计算结果得到了实验资料的验证。     

泥石流冲击桥墩绕流过程模拟与试验分析

泥石流与桥墩动力相互作用包括泥石流对桥墩的冲击淤埋作用及桥墩对泥石流运动过程的反向影响,其中涉及复杂的流固耦合,是学术界关注的热点问题。为研究泥石流绕流桥墩过程,在纳维斯托克斯方程的基础上结合深度平均理论,考虑泥石流固液两相的特点,构建了泥石流-桥墩流固耦合物理模型,并基于有限体积法建立时间和空间尺度上具有2阶精度的高效数值算法,实现了泥石流绕桥墩运动全程模拟,与室内试验成果进行了对比验证。结果表明:不同粘度的泥石流冲击桥墩绕流过程有显著不同,相同初始条件下粘性泥石流堆积厚度较大,运动速度较小,堆积范围较小;反之,稀性泥石流堆积厚度较小,运动速度较大,堆积范围也较大。数值模拟结果与室内模型试验非常接近,验证了物理模型的适用性。     

泥石流的阵性波状运动

首先描述了在云南东川蒋家沟观测到的在粘性泥石流运动过程中的铺床作用，阵次交替的波状运动，以及相关的波的分化、叠加等现象。然后具体分析了阵性波不同部分的速度分布特征，给出了泥石流龙身部分的速度剖面示意图，并提出龙头是以滚动方式在残留层上运动的。两者间存在物质循环流动。由实测数据推算的波速表明阵性波是一种急流。最后从波的空间形态和传播速度的角度将泥石流的波状运动分为缓波、滚动短波和滚动长波。     

雅砻江二滩水电站库区泥石流

雅砻江二滩水电站库区泥石流十分活跃，在库区内，沟谷型泥石流沟１００条．库首左岸的金龙沟，多次暴发过泥石流，用金龙沟泥石流活动特征与短历时雨强的资料，经计算分析后，得到了库区泥石流活动规律、流域环境条件与雨强之间的关系式，并给出了金龙沟暴发泥石流的降水指数３６００，有助于泥右流预报．     

泥石流的颗粒流模型

颗粒流的应力由三部分:弥散应力、摩擦应力和碰撞应力组成。对快速颗粒流来说,颗粒碰撞应力占优势,其他应力可略去不计。颗粒流模型非常适合描述颗粒间流体相互作用较小的无粘泥石流或水石流,作为应用例子的是:从颗粒流模型导出的速度分布与无粘泥石流的大量试验测量结果相一致。除颗粒流模型外,在泥石流研究中应用较多的还有宾汉体模型、膨胀体模型和粘塑体模型。它们都能作为特例,包括在两相流模型之中。     

委内瑞拉1999年特大泥石流灾害

受娜尼拉现象的影响,１９９９－１２－１５～１６委内拉北部阿维拉册区加勒比海沿岸的８个州连降特大暴雨,造成山体大面积滑塌,数十条沟谷同时暴发大规模的泥石流。泥石流造成３万人死亡、经济损失高达１００亿美元,成为本基纪最严重的泥石流灾害,这次泥石汉灾害具有群发性、规模大、低频率和直接入海等特点,对这类泥石流进行泥石流成因、活动规律、预测预报、泥石流与异常气候现象关系和直接入海型泥石流运动规律,沉积特征、     

粘性泥石流加速运动的力学分析

首先论述了四种沙石体运动模式,还通过理论推导,求解沙石体运动的加速度、末速度和平均速度的计算公式,最后分析了沙石体在多级变坡斜面上加速运动的速度计算方法。     

泥石流风险管理和土地规划

泥石流风险定量表达为泥石流危险度和泥石流易损度的乘积。泥石流风险管理的目的是降低风险或转移风险。泥石流风险管理主要有三种途径：降低危险度，降低易损度和灾害保险。在泥石流风险管理的实际操作中，往往要标本兼治，三管齐下，采取降低风险和转移风险的综合措施。泥石流风险与土地规划关系密切，风险评价可为泥石流易发地区的土地可持续利用提供科学决策的依据。     

Experiments on precessing flows in the Earth's liquid core

Experiments simulating flow in the Earth's liquid core induced by luni-solar precession of the solid mantle indicate, to a first approximation, that the core behaves like a rigidized fluid sphere spinning slower than the mantle and with its spin axis lagging the mantle spin axis in precession. Secondary flow patterns are always present. At low precession rates the fluid sphere is subdivided into a set of cylinders coaxial with the fluid spin axis, the cylinders rotating alternately at slightly faster and slower rates relative to the net retrograde motion of the fluid as a whole. Slow non-axisymmetric columnar wave patterns develop between the differentially rotating cylinders. Axial flows between the spheroidal cavity boundary and the interior are observed. Fluid motion becomes turbulent only at precession rates large enough to cause the fluid spin axis to align nearly with the precession axis. There is no evidence that the Earth's liquid spin axis direction departs more than a fraction of a degree from geographic north. Our observations suggest precession induces a complex variety of laminar flows, including slowly varying and/or periodic patterns, in the Earth's liquid core.     

泥石流沟判别与危险度评价研究

以云南泥石流形环境的区域调查为基础，提出了以１１项因素作为泥石流沟判别与危险度评价预测的背景参数，依据关联性序列分析确定了因素的权重分析，应用数量化理论建立了泥石流沟判别模式和危险度评价预测的计算方法，实际应用结果表明该法可靠、简便和实用，适用蚶类泥石流沟判定与危险度的评价预测。     

苍山十八溪的水石流及其防治

云南省苍山十八溪发育十分典型的水石流,流动时表面为高含沙洪水,底部为粗相沙砾和巨石,固液两相离析为非均质两相流。流体具有很大的动能和冲击力,对富绕的苍洱平坝区造成危害。为了治灾除害,保护生态环境,本文对防治目的、治理目标、防治方针与方法,以及实施顺序、程序、方案、技术措施等问题作了阐述。     

云南省寻甸县金源老干沟泥石流灾害与治理

通过实地考察 ,分析了金源泥石流形成背景 ,对泥石流防治工程设计必需的水文参数进行了讨论 ,介绍了治理方案的选择和确定 ,重点讨论了 1 0 0 0m长排导糟工程的设计。