泥石流的结构两相流模型：I.理论

泥石流的运动既有类似于固液两相流之处,又在很程度上不同于固液两相流。在泥石流滨汉体模型,膨胀体模型,粘塑体模型及颗粒流模型研究的基础上,本文提出了一种新的模型－泥石流的“结构两相流模型”这种模具有以往各类模型的优点,同时又便于对不同类型的泥石流进行描述,在理论上,它比现行各类模型更加严密,在应用上,它较现行各类模式更加方便,能够适用于更加广泛的各类条件,泥石流的结构两相流模型中将现行模型的作为特例     

粘性泥石流体的应力应变特征和应力本构关系的研究

通过粘性泥石流体阵性流的野外观测和最新研制的泥石流流变仪应用,含有砾石的粘性泥石流体具有明显的应力过冲、触变能量、剪切稀化和双屈服应力等流变特征被得到研究。粘性泥石流应力应变的自组织临界特性分析表明,泥石流的规模与频率间存在着幂定律关系。粘性泥石流体在低速率区启动初始段,其应力本构关系可用剪切稀化的幂定理方程来描述。粘性泥石流体在剪切速率区流动剪切段的应力本构关系,应包含滑动摩擦作用的零次项和反映惯性碰撞的平方项,具有屈服应力和剪切膨胀的流变特征。     

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。     

泥石流声波信号预处理时域图

正泥石流在运动过程中颗粒之间的相互碰撞、摩擦以及颗粒与沟床、沟岸的碰撞、摩擦作用扰动空气产生声波。作为泥石流声波法预警的重要媒介,泥石流声波的特性从一定程度上可以反映泥石流的性质和规模。通过开展室内水槽实验,以泥石流容重(性质)和流量(规模)为变量,分析研究了实验变量对泥石流声波时     

泥石流的结构两相流模型：I.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。     

《泥石流体的流变特性与运移特征》出版

<正>由王裕宜、詹钱登、严璧玉等编著的《泥石流体的流变特性与运移特征》,是一本研究泥石流体的流变特性和运移特征的专门著作,于2014年初由湖南科学技术出版社出版,83万字。全书共18章,大致上可分为5部分。第一部分1-4章叙述了泥石流固体颗粒、浆体的物理化学性质和结构组成特点,是全书的基础部分;第二部分5-7章:叙述了泥石流形成的构造应力状况,泥石流发育区的工程地质选线,泥石流启动应力过冲     

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。     

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。     

粘性泥石流应力应变特征的初步试验研究

采用自己最新研制的泥石流流变仪，测试自然界活泥石流体的样品，发现粘性泥石流体在低速率受剪时具有应力过冲和剪切稀化等特征。这些特征的讨论和认识，为进一步深化泥石流模型理论研究奠定了基础。     

黏性泥石流冲起爬高计算

泥石流冲起爬高是泥石流防治工程设计中的一个重要参数。黏性泥石流是一种特殊的固、液两相流体,固、液两相间的相互作用很弱,流体整体性表现为粘塑性流体。在运动过程中,由于黏粒含量高,液相浆体表现出非常大的宏观黏性,而浆体的屈服应力和固相颗粒间的摩擦作用使得泥石流体表现出了很强的塑性特性。本文以黏性泥石流作为研究对象,考虑泥石流龙头的运动平衡方程,建立了一个简单的黏性泥石流运动爬高的物理模型。结合运动平衡方程的解和障碍物的几何特性,推导了黏性泥石流的冲起爬高的计算公式。参数敏感性分析表明,泥石流的冲起爬高随着障碍物迎面坡度和泥石流流速的增加而增加,随着障碍物坡面的摩擦系数和泥石流密度的增加为减小,而泥石流的泥深、液相浆体的屈服应力及动力粘性对泥石流的爬高影响较小。进一步的分析表明,黏性泥石流冲起爬高的计算公H_p=aV~2/2g主中的动能修正系数a与泥石流的密度及障碍物的迎面坡度和摩擦系数有关,可表示为a=sinθ/[sinθ+C_s(ρ_s-ρ_f)/ρ cosθ tanφ]。利用水槽实验和云南蒋家沟野外采集的泥石流动力学参数和爬高数据,验证了本文提出的黏性泥石流冲起爬高的计算公式的可靠性。     

泥石流运动流型与流态特征

泥石流的运动流型与流态是研究泥石流运动力学的重要内容。以云南东川蒋家沟泥石流运动观测为例,对阵流型、连续型、复合型三种流型及相应的流量过程特征进行了分析;借鉴水力学的流态理论,对天然沟遭中泥石流的流动状态(即层动流、波动流现象)进行了探讨分析,指出在一阵流动过程中也会出现几种不同流态特征。     

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、     

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。     

粘性泥石流阻力规律初探

用曼宁公式分析泥石流阻力时,不同地区和不同流域之是的糙率ｎ值相差很大,即是同一条沟的ｎ值也很分散,若考虑单宽固体物质重量和粗、细颗粒含量之比沿垂线分布的不均习性之后,则使单沟的ｎ值点群分布趋于集中,且能将不同泥石流相差数倍数的ｎ值用统一的表达式加以描述。     

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．     

新藏公路新疆段泥石流灾害初探

新藏公路新疆段沿线共有泥石流灾害149处，直接危害线路53．05km。泥石流可分为暴雨型、冰雪融水型及雨水和冰雪融水混合型三个成因类型．其灾害集中分布于哈拉斯坦河、采拉克河、叶尔羌河及喀拉喀什河沿溪线路段。沿线泥石流具有松散堆积物丰富，水源不足，暴发频率低，规模火，受冰川和气候变化影响大等特点。在对泥石流成灾方式、活动现状和发展趋势分析研究的基础上．提出了灾害治理的基本原则和拟采取的主要工程措施及进一步工作的建议。     

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。     

论泥石流学

泥石流学具有明确的研究对象、完整的学科体系和系统的研究方法，完全可以作为一门独立的学科；泥石流是一种复杂的山地灾害现象，研究难度大，研究历史又短，故泥石流学理论体系的成熟还需有个发展过程．泥石流学是一门正在趋向完善的新兴边缘学科．