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题名泥石流松散固体物源研究进展与展望
被引量：12
- 1
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作者
潘华利
安笑
邓其娟
欧国强
李炳志
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机构
中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室
中国科学院·水利部成都山地灾害与环境研究所
中国科学院大学
四川建筑职业技术学院
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出处
《科学技术与工程》
北大核心
2020年第24期9733-9741,共9页
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基金
国家重点研发计划(2017YFC1502502,2017YFC1502506)
国家自然科学基金(51679229,41672318)
+1 种基金
中国科学院成都山地所135项目
中国科学院青年创新促进会资助项目(2018405)。
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文摘
泥石流形成的三大基本条件中,固体物源条件是泥石流研究最直观的对象,也是最容易研究但同时最难定量研究的对象。首次从物理机制角度讨论了泥石流固体物质的定义,并给出了度量方法;此外,对泥石流松散固体物质储量、动储量的调查手段与方法,固体物质冲出总量,以及固体物质起动临界深度模型的研究现状进行了梳理分析。结果表明:目前常应用于度量泥石流固体物质的指标——动储量及固体物质冲出总量等,其估算方法多是建立数学模型或是拟合公式,缺乏明晰物理机制,普适性和度量精度较低;基于目前存在的问题而提出的可移动固体物质概念则恰好规避这一问题,且现有的研究成果可为其度量方法的建立提供理论支撑。最后,探讨了泥石流固体物源未来研究可开展的工作:深入开展泥石流可移动固体物质物理力学机制判别方法研究;开展泥石流固体物源空间分布规律研究;开展泥石流固体物质岩土特性随时间的推移所呈现的演变规律研究。
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关键词
泥石流固体物质
定义
储量
判别模型
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Keywords
debris flow solid matter
define
reserve
discriminant model
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分类号
TV144
[水利工程—水力学及河流动力学]
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题名基于水土耦合的沟床起动型流体运动过程模拟研究
- 2
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作者
潘华利
李炳志
邓其娟
欧国强
孔玲
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机构
中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所
中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室
中国科学院大学
四川建筑职业技术学院
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出处
《工程科学与技术》
EI
CSCD
北大核心
2021年第5期1-9,共9页
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基金
国家重点研发计划项目(2017YFC1502500)
国家自然科学基金项目(41672318)
国家自然科学基金项目(42077275)。
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文摘
建立考虑沟床侵蚀、坡面汇流以及上空降雨共同作用下沟道流体运动的水土耦合模型,可以为流域风险评估、防灾减灾和潜在性泥石流沟判识等提供理论依据。通过分析沟道流体对沟床可移动固体物源的侵蚀过程,并将其与具有时空变异性的坡面汇流及上空降雨进行合理耦合,建立了小流域沟道流体运动的水土耦合模型;采用有限差分法对流体运动水土耦合模型进行时空离散,得到了沟道流体运动数值离散模型;在此基础上,基于MATLAB语言编写了流体运动数值离散模型的求解程序;同时,以来流流量及沟槽坡度为控制变量开展了室内模型实验,观测不同工况条件下沟槽控制点处流体流深、流速以及流体容重的变化情况。通过对所得到的12组水槽实验的实验结果进行数据分析,发现在沟槽坡度保持不变的条件下,沟槽控制点处流体流深及流体流速与来流流量之间呈正相关关系,流体容重与来流流量之间呈负相关关系;同时,将沟槽控制点处流体流深、流速以及流体容重的数值求解结果与实验测量结果进行对比分析,发现流体流速和流体容重的模拟精度均高于90%,流体流深的模拟精度高于80%。表明所建立的小流域沟道流体运动的水土耦合模型基本合理,所采用的数值离散方法及所编写的模型求解程序较为可行。
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关键词
沟床起动
流体运动模型
水土耦合
有限差分法
数值离散
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Keywords
gully bed start
fluid movement model
water-soil coupling
finite difference method
numerical discrete
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分类号
TV144
[水利工程—水力学及河流动力学]
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题名动床条件下泥石流运动参数变化特征实验研究
被引量：4
- 3
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作者
李炳志
潘华利
邓其娟
欧国强
孔玲
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机构
中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所
中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室
四川建筑职业技术学院
中国科学院大学
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出处
《防灾减灾工程学报》
CSCD
北大核心
2022年第4期850-858,共9页
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基金
国家重点研发计划项目(2019YFC1510702)
国家自然科学基金(42077275)资助。
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文摘
泥石流运动参数变化特征与泥石流流量、沟床纵坡和沟床物源物质组成等紧密相关,准确确定泥石流运动参数变化特征对于进行流域风险评估和防治工程规划设计具有重要意义。通过室内水槽实验探索了不同来流流量、沟床纵坡和物源细粒含量条件下,沟槽观测点处泥石流流深、流速和容重的变化情况。结果表明:来流流量和沟床纵坡越大,物源细粒含量越小时,泥石流冲刷能力越强;相同实验条件下,流体流深与来流流量间呈正相关关系,与细粒含量间呈负相关关系,且流深受来流流量的影响大于细粒含量;流体流速与来流流量和沟床纵坡间呈正相关关系,与细粒含量间呈负相关关系,且流速受沟床纵坡的影响最大,受细粒含量的影响最小;流体容重与来流流量和细粒含量间呈负相关关系,与沟床纵坡间呈正相关关系,且容重受沟床纵坡和细粒含量的影响大于来流流量。通过水槽实验数据对泥石流流量进行拟合,采用流量拟合式对锅圈岩沟2013年“7·26”泥石流峰值流量进行计算,与野外实测值对比精度高于80%。
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关键词
泥石流
沟床侵蚀
影响因素
实验研究
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Keywords
debris flow
gully bed erosion
influencing factors
experimental research
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分类号
TV144
[水利工程—水力学及河流动力学]
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题名径流作用下泥石流固体物质冲刷速率试验研究
被引量：1
- 4
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作者
安笑
潘华利
邓其娟
欧国强
李炳志
孔玲
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机构
中国科学院
中国科学院水利部
四川建筑职业技术学院
中国科学院大学
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出处
《水土保持通报》
CSCD
北大核心
2020年第6期94-100,共7页
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基金
国家重点研发计划项目“山洪多要素立体监测技术及体系研发”(2017YFC1502502)
“区域山洪灾害监测预警技术集成与应用示范”(2017YFC1502506)
+3 种基金
国家自然科学基金项目(51679229,41672318)
云南省应用基础研究计划项目(2016FB074)
中国科学院成都山地所135项目(2017年)
中国科学院青年创新促进会(2018405)。
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文摘
[目的]探讨泥石流固体物质的冲刷深度随时间的变化规律,以及对应的冲刷速率与不同影响因素之间存在的关系,为泥石流规模预测及防治工程设计提供参考依据。[方法]根据激光测距仪的历时测距原理,借助试验方法分析泥石流固体物质冲刷深度随时间的变化规律以及对应的冲刷速率与不同影响因素之间的关系,包括来流流量、水力半径、沟床纵坡以及细粒物质含量等。[结果]冲刷速率与水力半径间呈指数关系,与来流流量间呈正相关关系,与能坡梯度间呈指数关系;若固体物质为均匀冲刷,冲刷速率与剩余切应力成线性正相关关系;对于初始含水率相对较低的固体物质,冲刷速率随着细粒物质含量的增大呈微小增大趋势。[结论]在薄层径流条件下,能坡梯度对冲刷速率的影响高于水力半径。
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关键词
泥石流
径流冲刷作用
冲刷速率
剩余切应力
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Keywords
debris flow
runoff
scouring rate
residual shear
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分类号
TV144
[水利工程—水力学及河流动力学]
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