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。     

成昆铁路北段粘性泥石流浆体流变参数的时间效应

对成昆铁路北段一些粘性泥石流浆体所作的剪切试验结果表明,流变参数[含:表观粘度η和屈服应力(极限静切力)τ]随时间推移而变化。粘性泥石流浆体的流变参数具有时间依赖效应,随剪切时间推移而递增。粘性泥石流浆体呈现出反触变性的流变行为,随时间推移而变稠,就此越发变得不易流动。     

《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     

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。     

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。     

泥石流源地土体应力应变特性对降雨响应过程的分析——以蒋家沟泥石流为例

根据对蒋家沟泥石流源地的崩塌、滑坡、散流坡,在旱季与雨季不同时段,降雨入渗后的土壤含水状况观测,以及泉水季节性变化,详细分析了泥石流源地崩塌、滑坡、散流坡土体的应力应变特性对降雨的响应过程差异.在雨季滑坡临空面和滑坡体内的土体含水量分别为6.67%、4.8%,滑坡活动主要是通过前缘剪出口崩塌方式补给下方沟床.崩塌体由于土体结构极为松散,在雨季该土体含水量通常高达8.85%～16%,使其土体的抗剪强度(C、φ)处于极限应力状态,一旦遇到降雨浸润和冲刷,迅速触变液化,转化为高浓度泥石流的侵蚀产沙过程.     

泥石流沟谷坊坝群治理效应——以地震极重灾区北川县化石板沟为例

谷坊坝是泥石流治理的重要工程措施之一。化石板沟泥石流治理工程共设13座谷坊坝,组成梯级谷坊坝群;坝体主要分布在泥石流形成区和流通区,混凝土结构,轴向两端嵌入沟道两侧基岩0.5～1 m。通过对比化石板沟谷坊工程修建前后沟床纵坡比降、沟道两侧斜坡稳定性及泥石流侵蚀速率等方面的差异,证明谷坊工程能够有效拦蓄松散固体物质、稳固沟床和岸坡、降低沟道纵坡比降、降低泥石流流速和耗散流体能量、抬高沟道上游泥石流侵蚀基准面。研究发现,化石板沟谷坊坝群共拦截固体物质2.76×104 m3,仅占流域物源总量574.9×104 m3的0.5%,占近期可供给泥石流活动的物源量85×104 m3的3.3%;稳固沟床松散物质4.37×104 m3,仅占流域物源总量的0.76%,占近期可供给泥石流活动的物源量的5.2%;稳固沟道两侧坡体松散物质134.07×104 m3,占流域物源总量的23.3%,泥石流物源减少;回淤的沟道比降为原比降的60%～75%,相同频率下泥石流流速、峰值流量降低,沟道侵蚀速率下降,泥石流输沙量减少35%～57%;上游泥石流支沟侵蚀基准面抬升0.3～0.5 m。泥石流呈现从粘性到稀性,再到含沙水流的趋势发展。     

基于EEMD分形和LS-SVM的次声信号识别泥石流类型

基于无接触的泥石流次声信号的有效波形特征提取识别不同类型的泥石流及预警泥石流规模、危害是国内外泥石流研究的新方向。本研究利用室内实验采集到的65次稀性、过渡性和粘性泥石流次声信号数据,采用集成经验模式分解(EEMD)对次声信号进行分解,提取本征模态函数(IMF)主分量,对比分析了原始信号和主分量信号STFT分布的时频特性差异,计算了主分量IMF盒维数值,并将其作为特征值输入最小二乘支持向量机(LS-SVM)分类器进行训练和分类,初步实现了基于次声分形特征指标识别泥石流类型。研究表明:(1)通过对EEMD重构的主IMF分量信号进行短时傅立叶变换(STFT)时频分析后,主分量信号具有优良的时频聚焦性能,提升了信号识别的准确性和精度;(2)稀性、过渡性和粘性泥石流的原始次声信号盒维数值分别为1.625、1.578和1.519,利用次声盒维数值可以识别泥石流的类型;(3)通过LS-LSVM模型训练测试,正确识别率达87%,其中稀性和过渡性泥石流为80%,粘性泥石流为100%。本研究利用次声特征指标无接触判识了泥石流类型,为次声自动识别、监测和预警泥石流灾害做了积极探索。     

泥石流拦砂坝坝前沉积与坝基扬压力实验研究

泥石流在坝前堆积固结的过程发生泥石流浆体中固体颗粒沉降和孔隙水压力消散,它直接影响了坝基扬压力大小和变化,对坝体稳定性造成影响。本文通过自制实验模型装置模拟不同密度泥石流作用在坝前的沉积渗透过程,观测不同密度泥石流坝前沉积特征和浆体细颗粒沉降速率,并通过水压传感器测得坝前沉积底部孔隙水压力和坝基扬压力随沉积时间的变化过程,最后结合不同密度泥石流沉积特征分析了泥石流沉积过程对扬压力衰减过程的影响。研究结果表明:稀性泥石流沉积过程中具有明显的颗粒分选性,且浆体细颗粒沉降速率与泥石流密度表现出线性负相关性;泥石流沉积底部孔隙水压力随沉积时间呈指数衰减趋势,拟合指数函数系数与上部浆体细颗粒沉降速率满足线性正相关性;沉积过程中坝基扬压力与坝前沉积底部孔隙水压力具有相同的对数衰减趋势,两者呈线性正相关性。本研究着眼于拦砂坝扬压力产生机制,研究了泥石流坝前颗粒沉积和水力扩散过程对坝基扬压力变化过程的影响,为拦砂坝扬压力计算提供了新的视角,具有一定的工程和理论意义。     

蒋家沟泥石流阻力的无量纲参数分析

流速作为泥石流防治工程的重要参数之一,泥石流阻力的大小对其计算过程至关重要.但关于泥石流内部应力变化对阻力影响的研究甚少.本文利用东川蒋家沟泥石流观测数据,反算曼宁系数来表达泥石流运动过程中受到的综合阻力,并利用拜格诺数、萨维奇数和摩擦数三个无量纲参数,分析它们和阻力之间的关系.结果表明:粘性和稀性泥石流的拜格诺数和萨...     

On Some implications of the Poisson relation

The potentialities of the so-called 'Poisson relation', which holds for uniformly magnetized bodies of constant density, for showing the connections between the gravitational and the magnetic fields of such bodies are considered. In particular, it is seen that the same characteristic ratios occur among the components of the magnetic field intensity and the components of the gradient tensors of the two fields, both locally and non-locally. It is also shown that along the magnetization axis of the body the gradient tensor of the magnetic field displays a 'tidal' structure.     

人地关系与脆弱带的研究

兴起于80年代后期的生态脆弱带研究,标志着"持续发展"的现代人地关系理论对人类生存环境哲学思考的深化。侧重于植物生态领域的脆弱带概念现已被拓宽,生态学、人口承载力、害灾学、荒漠化成为其四个主要的研究方面;由人地关系矛盾所决定的性质的不稳定性为脆弱带的主要特征;界面性、波动性、基质性是脆弱带的主要成因类型。     

基于Voronoi模型的海南岛旅游资源集合体空间边界提取

旅游资源是旅游业发展的物质条件,是开展各项旅游活动的载体和基础.旅游资源分类方法和评价理论研究已取得了较大的进展,但在旅游资源调查与规划实践中,以有研究通常将一个景区或大规模地理实体与小规模实体在同一个标准下衡量与对比,未考虑旅游资源的地理空间尺度特征.不同尺度的旅游地域空间,旅游资源评价、规划方法及其开发方向都不同....     

东北地区资源环境基础与区域发展政策

作为我国21世纪资源开发的重要场所,东北地区资源环境开发利用将对国家社会经济发展起到举足轻重的作用。文章分析了东北地区资源本底特征、人地关系演进状态以及发展趋势。在此基础上,对未来区域发展政策提出了建议。     

中国与周边接壤国家经贸关系探析

2l世纪80年代以来，世界经济进入了“地缘时代”，各个国家开始重新审视周边国家和地区在本国经济中的作用和发展潜力，并致力于发展同他们的经贸关系。中国历来奉行睦邻友好的对外政策，与周边接壤国家有悠久的经贸往来^[1]。90年代以来，这种经贸往来更符合中国的利益，对它进行研究具有较大的意义。在对周边16个接壤国家中已建交的14个国家与中国经贸关系进行分析的基础上，讨论其具有的优势特征、存在的问题及解决的办法。     

宁夏能源结构低碳优化研究

宁夏的经济结构具有显著的高碳特征,煤炭与电力行业占全区工业产值的近一半比重,工业产值又占据宁夏GDP的半壁江山。低碳时代的到来不可逆转,减碳是对宁夏经济的重大考验与挑战。文章采用灰色关联分析法对宁夏各行业与碳排放的关联度进行了分析,并结合各相关产业区域专业化系数分析,提出了宁夏产业结构升级和能源结构优化的建议。     

Asymmetric fuzzy relation analysis method for ranking geoscience variables

A fuzzy relation analysis method is used to derive weights for qualitative variables based on their partial order relations. Two asymmetric measure indexes (incidence coefficient and probability difference) are proposed to measure the asymmetric associations between geoscience variables from which the partial order relations can be constructed. The fuzzy relation analysis method can be implemented in combination with the asymmetric measure indexes leading to new methods for pattern overlay and data integration in mineral potential prediction. Two types of models are proposed and illustrated by two artificial examples: one for predicting targets for undiscovered deposits, and the other for estimating the mineral resource potential of the targets.     

城镇化与“菜篮子”问题研究

城镇化是"菜篮子"问题出现的一个重要社会背景.城市规模的扩大、城镇人口的增加、城市生活方式的普及以及由二元社会结构所导致的对"三农"问题的忽视是影响"菜篮子"产品生产和供应的重要因素,同时"菜篮子"问题对我国的城镇化也有一定的影响作用.关注城镇化和"菜篮子"的相互作用,有助于更好地找到"菜篮子"问题的解决途径,促进我国的城镇化发展.     

中国古代政治地理思想探究

中国古代具有丰富的政治地理思想和实践,对当前中国政治地理学的建设具有重要意义。本文对中国从先秦至晚清的相关文献中涉及政治地理的内容进行梳理,归纳为地利(定都、设镇)、地政(治地、安民)、地缘(安边、攘夷)三大主题,对各主题的要点进行了整理,进而探讨了这些思想与西方政治地理学相关概念的关联,并期望未来中国政治地理学对于本国的传统思想给予更多关注。     

江湖关系演变对洪湖湿地的生态影响与对策

从区域角度谈江(长江)湖(洪湖)关系的演变,将其划分为江湖一体、逐步阻隔和人为调控3个阶段。详细阐述了江湖关系演变给洪湖湿地带来的不利生态影响。主要表现在:加剧围垦、改变江湖水系格局、加重自然灾害以及土壤潜育化、沼泽化,破坏了江湖复合生态系统平衡。在此基础上,探讨了重建江湖联系的必要性和对策,为长江中游江湖关系治理及生态环境建设提供借鉴与决策支持。