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基于PFC^(2D)软件的柿树沟泥石流运动过程数值模拟 被引量:9
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作者 左正金 李才 +2 位作者 王硕楠 胡媛媛 左伟 《水电能源科学》 北大核心 2014年第9期135-138,152,共5页
为了解泥石流的启动及运动过程,以栾川县柿树沟泥石流堆积体为例,基于堆积体室内大型直剪试验指标,利用PFC2D模拟软件对其启动及运动过程进行仿真数值模拟,分析了不同工况下堆积体的运动速度场、应力场及位移场,研究了崩滑松散碎屑堆积... 为了解泥石流的启动及运动过程,以栾川县柿树沟泥石流堆积体为例,基于堆积体室内大型直剪试验指标,利用PFC2D模拟软件对其启动及运动过程进行仿真数值模拟,分析了不同工况下堆积体的运动速度场、应力场及位移场,研究了崩滑松散碎屑堆积物质启动、形成泥石流的过程和机制。结果表明,强降雨是柿树沟沟内松散堆积体启动形成泥石流的触发因素;中雨工况下,地表径流的冲刷力仅对堆积体表层有影响,但堆积体整体形态基本无变化;暴雨工况下,泥石流沟上游的洪水迫使土石颗粒脱离堆积体表面,后缘表层土体首先开始运动,产生的推挤力不断推动前方堆积土体向前运动,坡面形态发生显著变化;暴雨时间越长,堆积土体的运动速度和位移也越大,最终导致堆积体发生连锁式破坏,形成泥石流。 展开更多
关键词 柿树沟 堆积体 泥石流 PFC^2d 运动过程 数值模拟
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基于PFC^(2D)的无底柱分段崩落法放矿数值模拟 被引量:10
2
作者 魏建海 黄兴益 +2 位作者 戈超 何皇兵 舒凑先 《现代矿业》 CAS 2015年第12期27-28,共2页
针对某铁矿采用无底柱分段崩落法开采时采场回采率低与贫化率大的问题,考虑端壁倾角与崩矿步距2个因素,对采场放矿方案进行了PFC^(2D)数值模拟,选择回贫差最大的数值模拟试验方案进行了采场现场放矿试验,取得了较好的效果。
关键词 PFC2d 数值模拟 无底柱分段崩落法 回采率 贫化率
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地下采矿引起地表塌陷离散元PFC^(2D)数值模拟研究 被引量:6
3
作者 魏媛 王飞飞 +3 位作者 任青阳 肖宋强 陈斌 靳红华 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2023年第2期30-34,共5页
采用离散元PFC^(2D)建立了地质剖面颗粒流模型,研究了矿体开采过程中上覆岩层裂缝形成与发展过程,揭示上覆岩层逐渐垮塌崩落的机理。结果表明,随着矿体的开采,裂隙不断向上发展,裂隙数增加。开采矿体后形成的采空区造成了上覆岩层的拉裂... 采用离散元PFC^(2D)建立了地质剖面颗粒流模型,研究了矿体开采过程中上覆岩层裂缝形成与发展过程,揭示上覆岩层逐渐垮塌崩落的机理。结果表明,随着矿体的开采,裂隙不断向上发展,裂隙数增加。开采矿体后形成的采空区造成了上覆岩层的拉裂⁃剪裂破坏,岩层中不断有新生裂缝产生。上覆岩层主要以拉裂缝发展为主,在拉裂缝发展区域两端产生部分剪破坏裂缝,在空区两端已经出现向上发展的裂缝集聚,是空区顶板逐渐垮塌崩落的征兆。开采第3分层和第4分层矿体后,出现了局部顶板垮塌现象,且垮塌崩落逐渐发展为整个采空区顶板垮塌,最终垮塌崩落至地表,在地表初步形成一个小塌陷坑。塌陷坑发展过程依据裂隙数可细分为平稳发展时期、缓慢发展时期、快速发展时期和结束发展时期,揭示了井下矿体开采致使上覆岩层拉裂⁃空区两端剪裂⁃整体垮塌崩落的形成机理。 展开更多
关键词 采矿工程 地质灾害 地表塌陷 数值模拟 离散元PFC^(2d)
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基于有限元RFPA^(2D)数值模拟对上行开采可行性研究与应用
4
作者 孙健新 《煤炭科技》 2024年第5期52-55,62,共5页
慈林山煤矿分上下可采煤层9号煤层和15号煤层,目前15号煤层局部已采完,造成上覆岩层产生移动,对上部9号煤层有一定的影响。为分析9号煤层的开采可行性,以慈林山煤矿的15号煤层为工程背景,采用RFPA^(2D)数值试验系统,建立15号煤开采的数... 慈林山煤矿分上下可采煤层9号煤层和15号煤层,目前15号煤层局部已采完,造成上覆岩层产生移动,对上部9号煤层有一定的影响。为分析9号煤层的开采可行性,以慈林山煤矿的15号煤层为工程背景,采用RFPA^(2D)数值试验系统,建立15号煤开采的数值计算模型,动态分析15号煤层开采过程中上覆岩层及采煤面前后方上覆岩层破坏规律,得出9号煤层处于15号煤层裂隙带与弯曲下沉带的交界处的结论,分析认为9号煤层在15号煤层开采稳定后,可以进行开采,最终得出可以对9号煤层正常进行开采,并进行了工业性实践。通过对9号煤层正常开采时的超前压力数据进行监测分析,表明该围岩压力满足矿井的正常生产需要。 展开更多
关键词 上行开采 采空区 RFPA^(2d)数值模拟 支撑压力
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煤岩单轴压缩破坏PFC^(2D)数值反演模拟研究 被引量:10
5
作者 周天白 杨小彬 韩心星 《矿业科学学报》 2017年第3期260-266,共7页
煤岩材料作为一种天然非均匀不连续材料,实验室里很难获得其可重复性实验结果。文章基于PFC^(2D)离散元软件,采用数值实验反演煤岩材料参数,得到煤岩材料变形破坏的主控参数。利用软件模拟煤岩单轴压缩变形破坏过程,对比数值模拟结果和... 煤岩材料作为一种天然非均匀不连续材料,实验室里很难获得其可重复性实验结果。文章基于PFC^(2D)离散元软件,采用数值实验反演煤岩材料参数,得到煤岩材料变形破坏的主控参数。利用软件模拟煤岩单轴压缩变形破坏过程,对比数值模拟结果和实验室实验结果,验证了数值反演模拟对于研究煤岩类天然材料变形破坏的可行性数值模拟结果,可以为工程实际应用提供理论及数据支持。 展开更多
关键词 PFC2d 微观参数设置 单轴压缩实验 数值反演模拟 参数分析
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PFC^2D滑坡阻河机理及冲击致灾数值模拟研究 被引量:1
6
作者 朱书涛 祝星星 +1 位作者 杨春月 伏航 《科技创新与应用》 2021年第1期82-86,共5页
为进一步完善建立在离散元程序上的滑坡汇河阻河致灾机理的数值模拟,以ball-wall方法建立滑坡模型,对滑坡涌入河道后的堆积体形态进行研究。结果表明:在坡高、河宽、方量三个影响因素中,河宽对于滑坡是否阻河占首要地位,在河宽较小时滑... 为进一步完善建立在离散元程序上的滑坡汇河阻河致灾机理的数值模拟,以ball-wall方法建立滑坡模型,对滑坡涌入河道后的堆积体形态进行研究。结果表明:在坡高、河宽、方量三个影响因素中,河宽对于滑坡是否阻河占首要地位,在河宽较小时滑坡入河后容易阻河,河宽较大时则不易阻河。方量和坡高对堆积体形态也有一定的影响,坡高越高,方量越大越容易造成阻河。滑坡的最大冲击荷载受到河宽和坡高的双重影响,坡高越高,河宽越小冲击力越大。 展开更多
关键词 PFC^2d 滑坡 数值模拟 阻河
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煤岩组合体破坏过程RFPA^(2D)数值模拟 被引量:18
7
作者 付斌 周宗红 +3 位作者 王友新 易鑫 刘松 肖迎春 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期132-139,共8页
为研究不同组合条件下煤岩组合体的力学特性及破坏过程,使用RFPA^(2D)软件,采用位移加载方式,对不同倾角、围压下的煤岩组合体进行数值模拟,研究单轴和三轴条件下不同煤岩组合体的破坏机制,分析了围压、倾角对煤岩组合体强度的影响.研... 为研究不同组合条件下煤岩组合体的力学特性及破坏过程,使用RFPA^(2D)软件,采用位移加载方式,对不同倾角、围压下的煤岩组合体进行数值模拟,研究单轴和三轴条件下不同煤岩组合体的破坏机制,分析了围压、倾角对煤岩组合体强度的影响.研究表明:单轴压缩时煤岩组合体的强度接近煤体的单轴破坏强度.三轴压缩时煤岩组合体的强度随着倾角的增大先缓慢降低后迅速降低.围压越大组合体强度越高,但强度提高值随着围压的增大降低.煤岩组合体的内摩擦角随着倾角的增大减小,内聚力随着倾角的增大均先增大后减小.组合体单轴压缩破裂情况基本相同,破坏基元主要分布于煤体中,三轴压缩时组合体的破裂出现了3种情况. 展开更多
关键词 RFPA2d数值模拟 煤岩组合体 破裂形式 破坏强度
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基于TELEMAC-2D和SWMM模型的城市内涝数值模拟 被引量:45
8
作者 王兆礼 陈昱宏 赖成光 《水资源保护》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期117-124,共8页
以广州长湴地区为例,基于SWMM和TELEMAC-2D模型构建一种新的耦合模型TSWM,通过历史暴雨事件验证、模型对比等方式评估了TSWM模型的适用性和可靠性,并对不同重现期暴雨开展了数值模拟。结果表明:TSWM模型能较准确地模拟研究区的内涝情况... 以广州长湴地区为例,基于SWMM和TELEMAC-2D模型构建一种新的耦合模型TSWM,通过历史暴雨事件验证、模型对比等方式评估了TSWM模型的适用性和可靠性,并对不同重现期暴雨开展了数值模拟。结果表明:TSWM模型能较准确地模拟研究区的内涝情况,可实现城市内涝精细化模拟;与基于SWMM和LISFLOOD-FP、WCA2D的耦合模型相比,TSWM模型可得到更为精细的模拟结果;由于排水管网系统标准偏低,研究区在极端暴雨情况下容易发生内涝,建议采取提高排水管网系统标准、构建泵闸联合调度方案、布设LID设施等措施降低暴雨内涝影响;TSWM模型在复杂城区内涝数值模拟方面具有良好的适用性和较高的模拟精度。 展开更多
关键词 城市内涝 数值模拟 TELEMAC-2d SWMM 模型耦合 长湴
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2D碳/碳复合材料CVI过程的数值模拟研究 被引量:13
9
作者 姜开宇 李贺军 李克智 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期104-107,共4页
本文根据2D碳/碳复合材料的结构特征及CVI工艺的特点建立了孔隙模型和动力学模型, 并利用该模型对其CVI过程进行了模拟与分析。模拟结果与实验结果的对比表明该数学模型是合理的。
关键词 2d 碳/碳 复合材料 CVI 数值模拟 孔隙模型
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基于HYDRUS-2D的地下滴灌下水分运移数值模拟研究 被引量:8
10
作者 潘红霞 付恒阳 贺屹 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期52-55,共4页
利用HYDRUS-2D软件模拟了地下滴灌条件下滴头周围黏壤土的土壤水分动态,并与田间观测进行对比;通过分析不同滴头流量对试验地土壤湿润模式的影响,明确了最佳灌水技术参数。结果表明,HYDRUS-2D软件模拟结果与观测值一致,体积含水率均方... 利用HYDRUS-2D软件模拟了地下滴灌条件下滴头周围黏壤土的土壤水分动态,并与田间观测进行对比;通过分析不同滴头流量对试验地土壤湿润模式的影响,明确了最佳灌水技术参数。结果表明,HYDRUS-2D软件模拟结果与观测值一致,体积含水率均方根误差为1.2%~4.5%,湿润范围均方根误差变化范围为2.1~3.87cm。 展开更多
关键词 地下滴灌 田间试验 土壤水分运移 数值模拟 HYdRUS-2d
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急斜煤层EDZ围岩动态演化规律2D-BLOCK数值追踪模拟 被引量:4
11
作者 张立杰 柴鑫 +3 位作者 来兴平 蒋东晖 邹磊 胥海东 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2008年第4期613-618,共6页
急斜特厚煤层高阶段综放开采中,开采扰动区(Excavation-Disturbed-Zone,EDZ)内顶煤及采空区围岩结构动态演化规律预计是安全开采的关键保障F技术之一。对苇湖梁煤矿+579E2EB1+2急倾斜煤层(64°)高阶段(52m)综放面开采中采空区顶板... 急斜特厚煤层高阶段综放开采中,开采扰动区(Excavation-Disturbed-Zone,EDZ)内顶煤及采空区围岩结构动态演化规律预计是安全开采的关键保障F技术之一。对苇湖梁煤矿+579E2EB1+2急倾斜煤层(64°)高阶段(52m)综放面开采中采空区顶板坍塌现象综合认识,采用2D-BLOCK精细数值模拟程序,建立了相应的离散元数值分析模型,进行动态数值追踪模拟计算,揭示了复杂环境下急斜厚煤层开采形成的采空区坍塌规律,为现场安全开采提供了科学依据。 展开更多
关键词 急斜煤层 开采扰动区 2d—BLOCK程序 数值追踪模拟 动态演化规律
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基于RFPA^(-2D)的岩溶陷落柱形成机理数值模拟 被引量:4
12
作者 谢洪波 梁六妮 +1 位作者 王文龙 文广超 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2016年第1期65-71,共7页
以潞安矿区岩溶陷落柱发育地质条件为基础,基于RFPA^(-2D)数值模拟系统,研究岩溶陷落柱的形成机理,分析不同因素影响下的岩溶发育状况,并对研究区域地下水及地质构造对岩溶陷落柱发育的影响进行模拟。模拟结果表明:含水层水头压力不变,... 以潞安矿区岩溶陷落柱发育地质条件为基础,基于RFPA^(-2D)数值模拟系统,研究岩溶陷落柱的形成机理,分析不同因素影响下的岩溶发育状况,并对研究区域地下水及地质构造对岩溶陷落柱发育的影响进行模拟。模拟结果表明:含水层水头压力不变,裂隙发育越好,岩溶作用越强;裂隙发育程度相同,含水层水头压力越大,越有利于岩溶发育。依此结果为依据,分析了岩溶陷落柱的形成机理:形成岩溶陷落柱的基础是具有相对较大的可溶性岩层厚度和面积,动力条件是地下水的溶蚀,因地质构造在一定程度上对含水层的补、径、排关系起控制作用,地质构造控制着岩溶陷落柱在空间上的分布。 展开更多
关键词 RFPA^-2d 数值模拟 岩溶陷落柱 地质构造 含水层
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基于PFC^(2D)高梯度磁场下煤粉干式磁选行为模拟 被引量:2
13
作者 张义顺 史长亮 田瑞霞 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1668-1674,共7页
为了清晰认识煤粉磁选行为的特性,选取矩形磁钢-锥形聚磁介质闭合磁系提供高梯度磁场环境,建立了煤粉干式磁选过程磁性颗粒动力学模型。基于二维离散元软件PFC2D,研究了干式磁分离过程磁性颗粒运动行为,考察了磁场强度、极距、比磁化率... 为了清晰认识煤粉磁选行为的特性,选取矩形磁钢-锥形聚磁介质闭合磁系提供高梯度磁场环境,建立了煤粉干式磁选过程磁性颗粒动力学模型。基于二维离散元软件PFC2D,研究了干式磁分离过程磁性颗粒运动行为,考察了磁场强度、极距、比磁化率、锥角对颗粒运动轨迹中位移、速度、平均不平衡力的影响。结果表明:磁场强度、比磁化率越大,颗粒在磁场中受力越大,位移、速度变化越明显,有益于颗粒的磁力捕集;保持颗粒距锥尖相对距离l/2,极距越小,位移、速度变化趋势越大,越有利于磁性颗粒的吸附、系统的稳定;锥角为π/3时,颗粒所受磁场力最大,系统易达到平衡状态;锥角对系统影响最弱,比磁化率较极距、磁场强度对系统影响大。 展开更多
关键词 离散元 PFC2d 高梯度磁场 干式磁选 数值模拟
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砂井地基堆载沉降的PFC^(2D)模拟 被引量:1
14
作者 张伟 孙爱华 张宁 《水运工程》 北大核心 2012年第9期170-173,共4页
砂井是利用土的排水固结原理来处理软弱地基的代表性施工技术。针对现有的软基沉降计算和预测方法存在的不足,利用离散单元法中二维颗粒元法PFC2D建立了砂井二维模型,对砂井地基堆载沉降过程进行二维离散元仿真模拟。采用由2~7个不同... 砂井是利用土的排水固结原理来处理软弱地基的代表性施工技术。针对现有的软基沉降计算和预测方法存在的不足,利用离散单元法中二维颗粒元法PFC2D建立了砂井二维模型,对砂井地基堆载沉降过程进行二维离散元仿真模拟。采用由2~7个不同组合方式的簇单元来体现软基的孔隙率,改进了PFC2D中的水位降深模型,分析了软基沉降过程中水位的变化规律。模拟与现场实测结果的对比表明:模拟沉降值与实测值基本吻合。 展开更多
关键词 砂井地基 堆载沉降 PFC2d 二维颗粒元 数值模拟
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坚硬复合顶板煤层开采RFPA^(2D)数值模拟 被引量:1
15
作者 孙月 文振明 +1 位作者 李昕 张丽丽 《煤矿机电》 2007年第6期106-107,共2页
关键词 RFPA^2d 数值模拟 煤层开采 复合顶板 数据后处理 破裂过程 变形过程 宏观破坏
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PFC^(2D)数值计算模型微观参数确定方法 被引量:21
16
作者 李坤蒙 李元辉 +1 位作者 徐帅 安龙 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期563-567,共5页
针对目前应用"试错法"来确定PFC2D数值计算模型微观参数所存在的盲目性问题,提出一种基于物理试验响应的参数确定方法.通过模拟具体对象的基本特性计算模型物理几何参数,借助物理试验响应反演计算颗粒间的接触本构参数.以焦... 针对目前应用"试错法"来确定PFC2D数值计算模型微观参数所存在的盲目性问题,提出一种基于物理试验响应的参数确定方法.通过模拟具体对象的基本特性计算模型物理几何参数,借助物理试验响应反演计算颗粒间的接触本构参数.以焦家金矿-450中段下盘糜棱岩为例,在单轴抗压物理试验的基础上,确定相应的数值计算模型微观参数并进行单轴、双轴模拟试验,模拟结果与物理试验具有良好的一致性,验证了微观参数确定方法的可靠性和适用性.PFC2D微观参数确定方法能够在保证精确模拟的基础上,大大降低前期建模工作量,为类似研究提供借鉴. 展开更多
关键词 PEC2d 数值模拟 微观参数确定 试错法 反演计算
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滑动构造带下采煤覆岩破裂演化过程的RFPA^(2D)数值模拟分析 被引量:1
17
作者 程秀印 苌延辉 宋常胜 《西部探矿工程》 CAS 2012年第10期109-112,共4页
为了研究告成矿21021工作面在开采过程中上覆岩层破裂动态演化规律,通过岩石破裂过程分析系统RFPA^(2D),分析滑动构造带对工作面顶板破坏过程的影响及特征。研究结果表明:滑动构造带对顶板运动规律起着主导作用;对岩石完整性的破坏是由... 为了研究告成矿21021工作面在开采过程中上覆岩层破裂动态演化规律,通过岩石破裂过程分析系统RFPA^(2D),分析滑动构造带对工作面顶板破坏过程的影响及特征。研究结果表明:滑动构造带对顶板运动规律起着主导作用;对岩石完整性的破坏是由下往上逐渐减弱的;矿压指标在纵向上具有明显的规律性,即由上而下初次来压、初次来压步距及周期来压步距呈现逐渐递减趋势;随着工作面的推进,煤层上的支承压力是动态变化的,并且出现明显的支承压力集中区。 展开更多
关键词 裂隙演化 支承压力 顶板破坏 滑动构造 数值模拟 RFPA^2d
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裂隙岩体在单轴加载过程中变形、破裂规律的PFC2D数值模拟研究 被引量:3
18
作者 张顺金 《中国建材科技》 CAS 2022年第6期69-73,共5页
运用离散元软件PFC2D模拟裂隙岩体,建立一个包含不同倾角、不同组数,宽度5cm、厚度1mm裂隙的10cm×10cm模型,分析单轴加载情况下岩体的变形、破裂规律。结果显示,在单轴加载情况下,随着倾角的增加,岩体的单轴抗压强度出现先减后增... 运用离散元软件PFC2D模拟裂隙岩体,建立一个包含不同倾角、不同组数,宽度5cm、厚度1mm裂隙的10cm×10cm模型,分析单轴加载情况下岩体的变形、破裂规律。结果显示,在单轴加载情况下,随着倾角的增加,岩体的单轴抗压强度出现先减后增的趋势,且裂纹不断增多;随着裂隙的增多,单轴抗压强度逐渐减小。岩体的破裂区集中在裂隙的尖端点部位,以翼裂纹、次生共面裂纹和次生倾斜斜纹为主。通过分析破裂后岩体的颗粒速度分布,从微观层面发现岩体破坏的主要形式及破裂原因。 展开更多
关键词 裂隙岩体 单轴加载 PFC2d数值模拟 变形 破裂
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基于PFC2D数值模拟的煤体裂隙演化规律研究 被引量:2
19
作者 黎秋生 《能源与环保》 2019年第12期168-171,175,共5页
为了研究煤体裂隙演化规律,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,理论分析了煤体延伸压力、裂隙延伸规律和裂隙延伸压力,得出研究工作面裂隙延伸和扩展以垂直方向位置为主,断层属于正断层类型,然后采用PFC 2D数值模拟,模拟分析了不同动... 为了研究煤体裂隙演化规律,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,理论分析了煤体延伸压力、裂隙延伸规律和裂隙延伸压力,得出研究工作面裂隙延伸和扩展以垂直方向位置为主,断层属于正断层类型,然后采用PFC 2D数值模拟,模拟分析了不同动压幅值下煤体裂隙演化规律和不同地应力下煤体裂隙演化规律。研究为煤层卸压增透提供了理论基础。 展开更多
关键词 PFC 2d数值模拟 煤体裂隙 演化规律 动压幅值 地应力
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基于FLO-2D的溃决型泥石流模拟研究 被引量:9
20
作者 杨涛 唐川 +1 位作者 方群生 王毅 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2017年第4期60-66,共7页
2013年7月10日华溪沟引发降雨量为100年一遇的溃决型泥石流("7.10"泥石流),造成岷江堵塞并形成堰塞湖,造成巨大经济损失和人员伤亡。为了研究溃决型泥石流危险性,探讨不同降雨频率下暴发泥石流的结果,利用FLO-2D软件对华溪沟... 2013年7月10日华溪沟引发降雨量为100年一遇的溃决型泥石流("7.10"泥石流),造成岷江堵塞并形成堰塞湖,造成巨大经济损失和人员伤亡。为了研究溃决型泥石流危险性,探讨不同降雨频率下暴发泥石流的结果,利用FLO-2D软件对华溪沟在不同降雨频率下溃决与非溃决条件进行了数值模拟,并把100年一遇的模拟结果与实际野外调查情况做出对比。结果显示溃决条件下冲出量、堆积范围面积、平均堆积深度比非溃决条件下超出1倍;溃决时冲出量比实际调查值少5.58万m3。数值模拟结果表明模型的误差在允许范围内,模拟结果与原型相比准确度为88.61%,模拟效果较好。溃决型泥石流规模比非溃决时相比甚大,因此在进行灾害防治设计和危险性评价时应特别注意。 展开更多
关键词 华溪沟 溃决型泥石流 FLO-2d 数值模拟
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