汶川地震后四川省绵竹市清平乡文家沟泥石流灾害调查研究

在2008年5月12日汶川地震后的地震灾区暴发了许多泥石流灾害,其中以四川省绵竹市清平乡文家沟泥石流最为显著。文家沟原来不是泥石流沟,在汶川地震时由于滑坡形成的巨大的滑坡-碎屑流堆积体改变了文家沟的泥石流形成条件,在此后的3个雨季内,文家沟先后暴发了5次大规模和特大规模的泥石流灾害,其中以8 ·13文家沟泥石流规模和危害最大。8 ·13文家沟泥石流暴发时的总降雨量为227mm,泥石流持续时间约2.5h,泥石流总量约310×10⁴m³; 泥石流造成7人死亡, 5人失踪, 39人受伤, 479户农房被掩埋,直接经济损失4.3亿元。5次大规模和特大规模的泥石流以及洪水仅带走了16%的可以很容易形成泥石流的滑坡-碎屑流堆积物,文家沟如再遭遇较大降雨还会暴发泥石流。即使在今后的雨季中暴发几次规模如8 ·13泥石流一样大的特大规模泥石流,文家沟在较大降雨下仍然可能暴发泥石流灾害,因此对文家沟泥石流的防治工作将是一个长期的工作。     

一维定常泥石流的数学模型

根据泥石流在山坡斜面的长度（Ｌ）远大于泥石流横截面的特征长度（Ｈ＿０），对连续方程，运动方程和Ｂｉｎｇｈａｍ模型的本构方程进行量级比较，忽略Ｈ＿０／Ｌ量级的量，推导出控制一维定常泥石流运动的微分方程。本文方法可应用于推导非定常一维泥石流的数学模型。     

火山岩坡残积土地区暴雨滑坡泥石流的形成机理

暴雨条件诱发的浅层坡残积土质斜坡破坏的机理受控于土体在低有效围压条件下的应力应变特性。1993年11月4～5日,香港大屿山地区特大局部性暴雨导致在120km²范围内产生自然滑坡泥石流800余处,且绝大多数发生于火山岩风化坡残积土地区。本文对火山岩风化坡残积土开展了室内偏压固结不排水剪和偏压固结常剪应力排水剪试验,揭示了该类土的应力应变特性;在此基础上,分析了暴雨滑坡泥石流的形成机理和过程。     

用最小平方距离法对泥石流地貌要素之初探

藉助MATLAB工具 ,对泥石流沟的六个地貌要素之沟床比降与切割度、流域面积与主沟长 ,用最小平方距离法进行了初步处理分析的探讨 :建立了线性相关的回归方程 ,并与用最小二乘法得到的线性回归方程进行比较 ,一些参数的估计值得到了改善     

武都泥石流显微构造及其形成机制初探

本文初步揭示出粘性泥石流体内发育的一系列特征鲜明、分布有序和成因上相互关联的微构造,系统地探讨了微构造的定义、鉴别特征和分类.微构造的形成和分布与泥石流运动力学体系密切相关,其中剪切作用和紊动作用是形成和控制微构造的主要动力.     

泥石流对速流结构的磨损作用研究

泥石流对砼防治结构的磨损是泥石流研究极其薄弱的环节,泥石流磨损大大缩短了防治结构的有效使用年限．作为大型特大型公路泥石流有效防治结构的速流结构,因泥石流的磨损使其有效使用寿命缩短了近三分之一．基于泥石流两相流流速计算理论,研究了泥石流对速流结构的磨损机理,包括均质浆体对速流槽的磨蚀机理和固相颗粒对速流槽的切削机理;基于牛顿运动原理建立了泥石流液相浆体及固相颗粒的磨损动力学方程;运用量纲分析法构建了速流槽磨损量计算式,计算结果与实际情况吻合．研究成果为速流结构的有效设计提供了理论依据．     

柳杨沟泥石流特征及其工程影响分析

2001年7月11日晚11点至12日凌晨,位于小天都水电站下闸址以下约600 m的柳杨沟爆发泥石流,造成数十万元的经济损失,对小天都电站下闸址造成了一定影响。通过现场调查和室内计算,研究了柳杨沟泥石流的发育特征和运动特征,并分析在各种设计概率下发生泥石流对水电工程可能造成的影响。     

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     

低频泥石流特征及其预测初步探讨

同高频泥石流相比,低频泥石流更具有潜在危害性。近年来,低频泥石流的暴发给我国山区人们的生命财产安全、经济发展和社会进步以及山区生态环境带来了极大的影响。本文通过对低频泥石流沟实地考察以及对近年来我国暴发的约30例典型低频泥石流资料进行搜集整理,从其隐蔽性、活动性、规模和破坏性以及灾情等方面探讨了低频泥石流的特征;以茶园沟为例,采用灰色灾变预测方法,建立灰色灾变预测模型对其进行预测,经检验预测结果与实际发生年份一致,并且预测出2042年或2043年前后以及2095年或2096年前后茶园沟发生大规模泥石流的可能性较大;最后,针对低频泥石流的特征,提出了相应的防治建议。     

泥石流本构模型及动力学模拟研究现状综述

由于泥石流动力学过程的复杂性,其本构模型及数值模拟研究仍然存在众多的难点问题。本文根据大量的文献资料和实例研究,对目前泥石流本构模型和动力学模拟研究现状和存在的问题进行了综合论述,主要包括:(1)已有泥石流动力学本构模型原理及适用性问题;(2)已有数值模拟方法的实现及选择应用;(3)泥石流动力学复杂环境效应研究,复杂地形和水文环境条件下的泥石流应力分布、动能传递等。最后对泥石流动力学G IS模拟的前景进行了讨论。