泥石流预测、预报技术方法的研究现状浅析

泥石流灾害的预测、预报是减灾防灾重要环节和基础。在充分研究泥石流形成条件基础上 ,正确预测、预报泥石流 ,是目前最大限度减少泥石流灾害损失所采取的主要方法。本文综合了当前泥石流预测预报的方法 ,分析了泥石流长期、中期、短期预报及泥石流预报的原理 ,不同时期泥石流预报的特征及存在的问题。我国是受泥石流危害最为严重的国家之一。每年由泥石流造成的直接经济损失约达几十亿元之多 ,减少泥石流灾害造成的损失主要取决于预测预报工作等。     

Research on abrasion of debris flow to high-speed drainage structure

As one weak topic in research of debris flow, abrasion of debris flow shortens obviously application life of control structure composed of concrete. High-speed drainage structure, one of the most effective techniques to control giant debris flow disaster, has shortened one-third application life due to abrasion by debris flow. Based on velocity calculation method founded by two-phase theory, research of abrasion mechanism of debris flow to high-speed drainage structure was mode. The mechanism includes both abrasion mechanism of homogeneous sizing and shearing mechanism of particle of debris flow to high- speed drainage trough structure. Further abrasion equations of both sizing and particle were established by Newton movement theory of debris flow. And abrasion amount formula of the high-speed drainage trough structure is set up by dimensional analysis. Amount to calculating in the formula is consistent with testing data in-situ, which is valuable in design of high-speed drainage structure.     

泥石流及其运动方程

本文简单介绍了泥石流及其防治和研究简况．对于泥石流运动方程，介绍了Ｂｉｎｇｈａｍ模型、日本高桥保的颗粒流膨胀体模型、美国Ｃｈｅｎ的塑性颗粒流膨胀体模型以及作者的非牛顿塑性膨胀体模型，并介绍了美国ＭａｃＡｒｔｈｕｒ和Ｈａｍｉｌｔｏｎ对泥石流运动的数值模拟．最后，对泥石流运动研究进行了展望     

山摧江溢路不通——————漫话泥石流

 甘肃舟曲的特大泥石流灾害引发了人们对泥石流的关注,本文从力学角度讨论了什 么是泥石流,泥石流产生的原因,以及防范泥石流灾害需注意的一些问题.     

甘肃省舟曲8.7特大泥石流调查研究

本文通过对甘肃省舟曲县城后山三眼峪沟和罗家峪沟特大泥石流灾害的现场调查,从泥石流形成的地形、地质和降雨条件入手,分析了特大泥石流灾害的特征与成因：三眼峪沟和罗家峪沟泥石流形成区在2010年8月7日23～24时的1h降雨量达77.3mm,暴雨形成强大洪水依次冲毁两条沟内的天然堆石坝和人工拦挡坝,形成规模巨大的高容重黏性泥石流,泥石流冲出总量和泥沙总量分别为 144.2×10⁴m³和97.7×10⁴m³; 泥石流携带具有强大冲击力的巨石冲毁房屋5500余间; 在白龙江内形成长约550m,宽约70m,高约10m的堰塞坝并形成堰塞湖,堰塞湖回水长3km,使县城一半被淹; 泥石流造成1744人死亡和失踪。分析研究表明,三眼峪沟和罗家峪沟泥石流如果在近期遭遇强降雨还会暴发泥石流,但规模比87特大泥石流小;如果强降雨发生在数年后,暴发的泥石流规模比87特大泥石流略小;在20a或更长的时期内,没有发生新的地震影响下,在三眼峪沟和罗家峪沟经历一次大规模泥石流暴发后,泥石流的规模将回到汶川地震前的水平。     

泥石流的启动分析

分析了由于振动或冲刷等动载荷引起散体堆积物的液化或流态化而导致的泥石流．据此,认为这是在小坡角（１０°以内）条件下泥石流形成的主要原因．     

基于动床模型的泥石流虹吸排水分流池自清淤能力研究

泥石流的形成,必须同时具备丰富的松散堆积物、足够的水源和有利的地形地貌3个基本条件.控制调节水动力条件是防止泥石流灾害发生的有效方法,而采用具有自清淤能力的水石分离虹吸排水技术,将分流进入泥石流沟内的水直接排入下游安全区,从而达到减小泥石流沟谷的水动力、防止泥石流启动的目的.而保证泥石流治理效率和耐久性的前提是分流池的自清淤能力.应用计算流体力学软件CFD建立三维数值模型,采用欧拉动床模型对分流池在虹吸作用下的水力特性进行分析,并用物理模型模拟验证了虹吸排水清淤的可行性.分析结果表明：床面不平整有利于泥沙起动悬浮;进出口水头差、泥沙粒径及淤积厚度、泥沙之间的碰撞都会对虹吸清淤效率产生影响.所得结论对实际泥石流防治工程中虹吸分流池的设计,如负压水头、拦污格栅孔径的选取具有一定的指导意义.     

舟曲泥石流源区土壤分散性高光谱探测模型

通过开展土壤分散性高光谱测量实验,首次明确了舟曲泥石流源区土壤分散性敏感波段位置、建立了土壤分散性高光谱探测模型、探讨了土壤分散性高光谱探测机理。结果表明,（1）傅里叶变换可以将光谱从时间域转换为频率域,实现对光谱信号与噪声的分离。通过开发矿物组分精细鉴别系统,实现了光谱去噪,为构建土壤分散性高光谱探测模型提供了高保真数据源; （2）基于多元线性回归分析法建立的土壤分散性高光谱探测模型在研究区具有较好的预测能力,所确定的敏感波段位置及其反射率与土壤分散性具有较高的相关性; （3）分析矿物光谱结果表明,土壤分散性高光谱探测的敏感波段位置实际上反映了土壤矿物组分及其所吸附的离子类型,揭示了导致土壤分散的深层原因： 与舟曲泥石流源区土壤分散性关系最为密切的是钠离子,其次是方解石、蒙脱石和伊利石,与绿泥石、高岭石、pH值、石英、钾长石、斜长石等的相关性较弱。其原因主要是与钠离子所具有的离子价低、半径小、水化力强的特点,方解石所具有的水溶性特点,蒙脱石所具有的层间结合力极弱、易吸附钠离子的特点,伊利石在高PH值条件下所具有的强吸附阳离子、高土壤分散性的特性有关。     

四川省8 ·13特大泥石流灾害特点、成因与启示

2010年8月12~14日,四川省部分地区普降大到暴雨,在5 ·12汶川地震极重灾区的绵竹市清平乡、汶川县映秀镇和都江堰龙池镇诱发了极为严重的泥石流灾害。本次泥石流灾害表明:地震区和非地震区、震前和震后的泥石流在发育分布规律、启动条件、暴发规模、活动形式及其成灾方式和危害性等方面都具有显著的差别。通过对8 ·13清平乡泥石流、映秀红椿沟泥石流以及龙池泥石流的基本分析,表明8 ·13泥石流具有群发性、突发性、破坏性、灾害链效应等特点,同时还具有沿发震断裂呈带状分布、物源主要来自于汶川地震触发的崩滑堆积物、活动形式主要表现为"拉槽"侵蚀等显著特征。震区异常丰富的松散固体物源和极端气候所造成的局地短时强降雨是泥石流暴发的根本原因。针对汶川地震区泥石流暴发的新特点,应进一步加强对震区泥石流的防治,尤其是针对具有重大泥石流隐患的沟谷,一方面应提高设防标准,强化工程治理和专业监测预警,另一方面更应引入风险管理和控制的理念,注重"防"治"结合; "软"硬"结合; 工程措施与非工程措施结合; "治理"与"管理"结合,调动全社会力量,共同防范地质灾害。     

汶川震区北川县城泥石流源地特征的遥感动态分析

针对一种充气前缘(inflatable leading edge, ILE)增升技术,建立了其充气结构与流场耦合作用的运动方程. 将方程写成状态空间形式, 采用时域推进方法求解. 对使用了变前缘增升技术的NACA 63-212翼型进行了充气结构静变形的数值计算,结果表明充气结构的刚度对翼型的气动特性 有明显影响. 与原翼型相比,在不考虑充气结构变形时, 该增升技术大约能使翼型的失速迎角 增加30{\%},最大升力系数增加22{\%};考虑结构变形后增升效果有所降低. 刚度较低的薄 膜在前缘吸力峰的作用下会隆起形成鼓包,容易引起流动分离.