降雨型泥石流对沟床侵蚀的水力学机理 被引量：11

1

作者 吴永 裴向军 +1 位作者 何思明 李新坡 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1585-1592,共8页

为解决降雨型泥石流对沟床的侵蚀和重塑机理,以水文学为基础,在科学表征泥石流流深的前提下,借助水力学理论,分析了沟床在泥石流流动剪切和渗流水压耦合作用下的侵蚀机理,研究了泥石流流动剪应力、沟床基质孔压、泥石流静压及沟床自重... 为解决降雨型泥石流对沟床的侵蚀和重塑机理,以水文学为基础,在科学表征泥石流流深的前提下,借助水力学理论,分析了沟床在泥石流流动剪切和渗流水压耦合作用下的侵蚀机理,研究了泥石流流动剪应力、沟床基质孔压、泥石流静压及沟床自重作用的计算方法,给出了沟床侵蚀临界深度表达;借助算例阐明了流域降雨特征、沟道几何参数以及泥石流性质对泥石流流态及侵蚀力的影响规律,展示了沟道侵蚀曲线和侵蚀量的计算方法.结果表明:(1)泥石流侵蚀能力随沟床基质埋深的增加而下降,并在临界深度处消失;(2)不同降雨条件、沟谷特征和泥石流性质下的临界侵蚀深度因流深流速的差异而不同,越利于流深流速增大的流域沟道条件则越利于侵蚀的进行. 展开更多

关键词 泥石流流深模型 流动剪切作用 孔隙水压作用 临界侵蚀深度

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浅谈沉积物重力流分类与深水沉积模式 被引量：72

2

作者 李相博 卫平生 +1 位作者 刘化清 王菁 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期607-614,共8页

从浊流理论创立到现在的60余年时间里,深水沉积学研究已经取得了长足进展。但由于水下过程的复杂性,对沉积物重力流及沉积模式的认识存在颇多分歧。本文在对深水沉积研究历史与进展进行回顾与总结的基础上,对重力流各种分类方案及相应... 从浊流理论创立到现在的60余年时间里,深水沉积学研究已经取得了长足进展。但由于水下过程的复杂性,对沉积物重力流及沉积模式的认识存在颇多分歧。本文在对深水沉积研究历史与进展进行回顾与总结的基础上,对重力流各种分类方案及相应沉积模式进行了对比分析,认为:①人们对深水沉积的认识经历了一个螺旋式上升旋回;Bouma序列成因存在多种解释;砂质碎屑流概念是对Bouma序列、扇模式的发展。②沉积物重力流分类必须遵循流变学和沉积物搬运机制的重力流分类方法。③Shanmugam新近建立的碎屑流主导斜坡模式解决了斜坡区的砂体成因分布问题(原来认为此处"过路不停"无砂质沉积)。④地震沉积学的发展与应用必将促进人们对深水沉积的认识,从而建立更合理的深水沉积模式。 展开更多

关键词 浊流 砂质碎屑流 沉积物重力流 深水沉积模式

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中国东部断陷湖盆深水重力流沉积及其油气地质意义 被引量：24

3

作者 操应长 金杰华 +5 位作者 刘海宁 杨田 刘可禹 王艳忠 王健 梁超 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期247-257,共11页

通过大量的岩心观察和综合分析开展断陷湖盆深水重力流沉积类型、演化过程、形成机制和沉积模式研究。断陷湖盆深水重力驱动沉积作用可分为滑动、滑塌块体搬运沉积和碎屑流、浊流流体搬运沉积,碎屑流与浊流之间的相互转化、浊流的超临... 通过大量的岩心观察和综合分析开展断陷湖盆深水重力流沉积类型、演化过程、形成机制和沉积模式研究。断陷湖盆深水重力驱动沉积作用可分为滑动、滑塌块体搬运沉积和碎屑流、浊流流体搬运沉积,碎屑流与浊流之间的相互转化、浊流的超临界态与亚临界态之间的转化是深水重力流主要的动力学机制。超临界浊流的侵蚀作用控制了深水重力流水道的形成,碎屑流沉积作用不发育水道,而以舌形体沉积为特征。深水重力流沉积包含盆内和盆外两种成因,前者表现为单一舌形体或多个舌形体叠加的扇形体,后者表现为水道发育的湖底扇沉积或单一水道砂体沉积,但近岸水下扇沉积以发育无水道舌形体叠置扇形体沉积为特征。近岸水下扇沉积相带分异导致的差异成岩作用形成成岩圈闭,盆外成因的深水重力流沉积是湖盆深水砂体富集的重要原因,紧邻三角洲前缘的滑动块体沉积是被忽视的重要岩性圈闭类型,流体转化成因的细粒沉积是页岩油气潜在的"甜点"发育区。 展开更多

关键词 浊流 碎屑流 深水重力流沉积 沉积模式 油气地质意义 断陷湖盆

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无黏性土滑坡型泥石流形成机理的离心机模型试验研究 被引量：18

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作者 周健 杜强 +1 位作者 李业勋 张姣 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2010-2017,共8页

采用自主研发的可视化试验装置,参照某泥石流现场试验进行了离心机模型试验,研究典型滑坡型泥石流形成的宏细观机理。根据现场试验的颗粒级配和重力比,用粉砂和细砂按比例配制土样进行20g加速度下的离心机试验。利用高清数码成像设备和... 采用自主研发的可视化试验装置,参照某泥石流现场试验进行了离心机模型试验,研究典型滑坡型泥石流形成的宏细观机理。根据现场试验的颗粒级配和重力比,用粉砂和细砂按比例配制土样进行20g加速度下的离心机试验。利用高清数码成像设备和细观结构分析软件Geodip分别从宏观和细观角度分析了滑坡型泥石流的形成模式和水土作用机理。研究结果表明:离心机模型试验较好地重现了现场试验现象,滑坡型泥石流的形成模式为自坡脚逐渐向上分块坍塌的倒退式块体滑动。滑坡型泥石流形成的原因是坡体中细颗粒随孔隙水迁移,引起孔隙水压力升高并形成底部渗流,造成坡体发生抗剪强度破坏形成泥石流。 展开更多

关键词 滑坡型泥石流 离心机试验 形成模式 水土作用机理

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盐穴储气库底部碎屑旋转射流冲洗数值模拟 被引量：3

5

作者 宋先知 李根生 +2 位作者 王海柱 丁国生 田守嶒 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期83-86,共4页

在地下盐穴储气库多夹层岩盐水溶造腔过程中,不溶于水的夹层碎屑极易在盐穴腔底过量沉积,引起有效造腔体积减小、造腔速度降低,从而影响储气库造腔的质量和进度。为此,提出了高压旋转水射流冲洗碎屑的新方法,阐述了通过射流冲击作用和... 在地下盐穴储气库多夹层岩盐水溶造腔过程中,不溶于水的夹层碎屑极易在盐穴腔底过量沉积,引起有效造腔体积减小、造腔速度降低,从而影响储气库造腔的质量和进度。为此,提出了高压旋转水射流冲洗碎屑的新方法,阐述了通过射流冲击作用和旋流作用,完成高效冲洗腔底碎屑的工作原理;根据多相流理论,建立了旋转射流冲洗碎屑数学模型,数值模拟研究了排量、颗粒直径和工具转速等参数对碎屑冲洗效率的影响规律。模拟结果表明:排量和颗粒直径是影响碎屑冲洗效率的重要因素,冲洗效率随着排量的增大而显著提高,随着颗粒直径的增大而明显降低;在一定条件下,存在最优工具转速,但随着颗粒直径的增大,工具转速对冲洗效率的影响逐渐降低。旋转射流法冲洗盐穴腔底碎屑能够有效提高碎屑冲洗效率,该方法为我国多夹层岩盐的快速、优质和安全造腔作业提供了一条新途径。 展开更多

关键词 旋转射流 地下储气库 多夹层岩盐 水溶造腔 碎屑沉积 碎屑冲洗 数学模型

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气候变化条件下降雨-融水型泥石流流量预测方法 被引量：3

6

作者 杨宗佶 付校龙 游勇 《人民长江》 北大核心 2021年第12期34-39,共6页

全球气候变化背景下,目前唯一的冰川泥石流流量经验模型无法定量反映雨热耦合变化的影响。根据度日模型冰雪融水当量和泥石流流量雨洪计算方法,提出了考虑雨热耦合条件下降雨-融水型泥石流流量的计算模型。通过统计51 a降雨和温度观测... 全球气候变化背景下,目前唯一的冰川泥石流流量经验模型无法定量反映雨热耦合变化的影响。根据度日模型冰雪融水当量和泥石流流量雨洪计算方法,提出了考虑雨热耦合条件下降雨-融水型泥石流流量的计算模型。通过统计51 a降雨和温度观测资料的变化趋势,建立了帕隆藏布流域降雨-融水型泥石流流量计算重现期标准,并通过对典型降雨-融水型泥石流流量的实测资料进行验证,表明该方法准确性相比经验模型明显增加。进一步以帕隆藏布流域15条典型降雨-融水型泥石流为例,开展气候变化条件下泥石流流量的计算和预测。结果显示:该方法可量化雨热耦合条件对泥石流流量的影响,可为气候变化条件下冰川泥石流的防治关键参数计算和预测提供参考依据。 展开更多

关键词 降雨-融水型泥石流 泥石流流量 度日模型 雨热耦合变化 气候变化 帕隆藏布流域

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成昆线红层地区泥石流沟侵蚀程度量化分析 被引量：2

7

作者 秦军 王一川 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期1-5,共5页

以成昆铁路红层地区的3个小流域为研究区,计算3个年份的地面割裂度及其年平均变化率,分析用地面割裂度表征泥石流沟侵蚀程度的不足及其原因。基于泥石流沟发育的物理模型,以原来的地面割裂度定义为基础,引入表述沟谷分布零散程度的异型... 以成昆铁路红层地区的3个小流域为研究区,计算3个年份的地面割裂度及其年平均变化率,分析用地面割裂度表征泥石流沟侵蚀程度的不足及其原因。基于泥石流沟发育的物理模型,以原来的地面割裂度定义为基础,引入表述沟谷分布零散程度的异型度因子,导出新侵蚀系数公式。以3个小流域固体物质的年平均流失量作为侵蚀程度强弱的标准,采用非参数统计推断方法,将侵蚀系数、地面割裂度的年变化值和固体物质的年平均流失量作秩统计和次序统计。对秩统计参数和次序统计参数比较结果表明:在表征泥石流沟侵蚀程度方面,侵蚀系数优于地面割裂度。 展开更多

关键词 泥石流 侵蚀程度 地面割裂度 水土流失 数字地形模型 量化分析

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鱼脊型泥石流水石分离结构中格栅跨度的研究

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作者 谢涛 韦方强 +1 位作者 杨红娟 谢湘平 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期721-728,共8页

鱼脊型水石分离结构是一种新型泥石流防治结构,为了使该结构具有最佳粗颗粒分离效果,必须确定水石分离格栅跨度的合理修建尺寸.通过理论分析建立了格栅跨度的理论计算公式,并得到格栅合理跨度的判别条件,即从引流坝引流口侧面流出的泥... 鱼脊型水石分离结构是一种新型泥石流防治结构,为了使该结构具有最佳粗颗粒分离效果,必须确定水石分离格栅跨度的合理修建尺寸.通过理论分析建立了格栅跨度的理论计算公式,并得到格栅合理跨度的判别条件,即从引流坝引流口侧面流出的泥石流体中,粒径大于设计分离粒径的颗粒沿格栅滑落的时间等于其余泥石流体透过格栅的时间,然后利用模型试验对理论公式进行了检验与修正.假设泥石流在格栅上运动时仅受重力作用,根据上述判别条件得到格栅跨度与引流口宽度、引流口溢流深及格栅坡度3个参数有关,并建立了相应的格栅合理跨度理论计算公式.结果表明格栅合理跨度的理论计算值与实测值呈良好的线性关系(相关系数达到0.93),且实测值为理论计算值的1.53倍,说明理论计算值可以用该系数进行修正,据此建立了工程设计中格栅跨度修建尺寸的计算方法. 展开更多

关键词 泥石流 水石分离 防治工程 结构尺寸 模型实验

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降雨模式对震后泥石流起动模式影响的试验研究:以九寨天堂沟为例 被引量：5

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作者 刘世康 范宣梅 +3 位作者 王文松 魏振磊 杜三林 郭劲松 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期278-286,共9页

降雨过程中降雨强度的变化会影响土体渗透率及饱和过程,从而改变土体的力学性质,影响泥石流起动模式及破坏规模。为探究不同降雨模式对震后泥石流起动机制的影响,自制了小比例模型槽,结合可控雨型的降雨模拟系统,进行了人工降雨诱发泥... 降雨过程中降雨强度的变化会影响土体渗透率及饱和过程,从而改变土体的力学性质,影响泥石流起动模式及破坏规模。为探究不同降雨模式对震后泥石流起动机制的影响,自制了小比例模型槽,结合可控雨型的降雨模拟系统,进行了人工降雨诱发泥石流的室内模型试验;基于不同降雨模式下泥石流的起动过程分析,对坡体内部含水率和孔隙水压力的变化规律进行了研究。研究结果表明:递增型降雨模式下泥石流发生突然,呈整体滑坡转化为泥石流起动模式,坡体破坏规模最大;递减型降雨模式下表现为后退式溃散失稳起动模式;均匀型降雨模式下则表现为溯源侵蚀起动模式;中峰型降雨模式下以局部滑坡转化为泥石流起动模式;V型降雨模式下则由坡面侵蚀加剧转化为泥石流启动模式,破坏规模最小。研究结果可以为九寨沟地区泥石流的预报预警提供参考。 展开更多

关键词 降雨模式 泥石流 物理模型试验 含水率

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深水重力流沉积研究进展 被引量：17

10

作者 孙国桐 《地质科技情报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期30-36,共7页

深水重力流沉积研究经历了半个多世纪发展,从浊流及鲍马序列开始,到把深水砂岩普遍解释为浊流成因以及海底扇模式的建立,再到今天学者们对鲍马序列的质疑,深水重力流沉积的研究经历了认识上的螺旋式上升旋回。目前关于深水重力流沉积争... 深水重力流沉积研究经历了半个多世纪发展,从浊流及鲍马序列开始,到把深水砂岩普遍解释为浊流成因以及海底扇模式的建立,再到今天学者们对鲍马序列的质疑,深水重力流沉积的研究经历了认识上的螺旋式上升旋回。目前关于深水重力流沉积争议的焦点在于高密度浊流是否属于浊流的范畴,深水砂岩是否都是浊流成因。以Shanmugam为代表的学者认为,绝大多数的深水砂岩都是碎屑流成因而非浊流成因,并且提出了重力流分类新方案,同时建立了与其匹配的深水斜坡沉积模式。通过对前人成果的广泛调研,经过对比总结,认为:1根据流变学和沉积物搬运机制,重力流分为碎屑流(砂质碎屑流和泥质碎屑流)、颗粒流、浊流;2浊流的韵律结构特征为明显的正粒序且没有漂浮的碎屑颗粒,碎屑流自下而上呈逆-正粒序的两套韵律变化且发育有漂浮的碎屑颗粒;3Walker的综合扇模式与Shanmugam的斜坡沉积模式,二者是可以共存的,只是在某一地区适用性不同而已。 展开更多

关键词 深水砂岩 浊流 沉积模式 碎屑流

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深水沉积研究进展及前缘问题 被引量：25

11

作者 胡孝林 刘新颖 +2 位作者 刘琼 程涛 陈全红 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期10-18,共9页

深水沉积模式的发展很大程度上代表了深水沉积研究的重要进展和主要方向。浊流理论形成与建立以来的60余年里,伴随深水油气勘探技术手段的进步,深水沉积研究取得了长足进展;与此同时,深水沉积模式也经历了2个重要阶段,即基于浊流理论的... 深水沉积模式的发展很大程度上代表了深水沉积研究的重要进展和主要方向。浊流理论形成与建立以来的60余年里,伴随深水油气勘探技术手段的进步,深水沉积研究取得了长足进展;与此同时,深水沉积模式也经历了2个重要阶段,即基于浊流理论的鲍玛序列和海底扇模式的建立与发展阶段,以及基于碎屑流的斜坡沉积模式建立与发展阶段。关于浊积岩和鲍玛序列问题以及砂质碎屑流与高密度浊流问题,一直都是争议的热点与难点。针对这些问题的广泛讨论,也正说明了深水沉积作用和内在机理的复杂性。深水沉积研究只有综合考虑构造、气候、沉积物源、海平面升降等诸多外在影响因素,才能从源-渠-汇等3个方面更加系统客观地研究与预测深水沉积储层,并在实践中不断完善深水沉积理论与认识。 展开更多

关键词 深水沉积 沉积模式 浊积岩 鲍玛序列 海底扇模式 砂质碎屑流 高密度浊流 研究进展 前缘问题

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基于浅水流模型的广州市大坪泥石流预测与防治 被引量：2

12

作者 郑伟 尹培杰 《人民长江》 北大核心 2022年第7期13-19,49,共8页

暴雨是导致山区泥石流的重要因素,不同降雨条件下泥石流冲出范围的预测仍是泥石流防治的重点,而设计合理的拦挡坝方案可达到防灾减灾的目的。以广州市大坪沟泥石流为例,采用复杂地形条件的浅水流建模技术,对泥石流的运动过程和防治开展... 暴雨是导致山区泥石流的重要因素,不同降雨条件下泥石流冲出范围的预测仍是泥石流防治的重点,而设计合理的拦挡坝方案可达到防灾减灾的目的。以广州市大坪沟泥石流为例,采用复杂地形条件的浅水流建模技术,对泥石流的运动过程和防治开展数值模拟。结果表明:(1)不同降雨阈值条件下,泥石流的流深和流速随降雨频率的降低而增大。当降雨频率设计值为0.5%时,泥石流沿河道堆积长度可达800 m,危险性较大。(2)以流深为标准对模拟结果进行危险性划分,提出泥石流危害指数(HI)。(3)结合地形重构技术对拦挡坝方案进行数值模拟,在沟内A、B两点设置不同高度的拦挡坝,确定了在A点设置15 m高的拦挡坝为最佳方案。研究结果可为国内外类似案例提供参考。 展开更多

关键词 泥石流 泥石流危害指数 数值模拟 拦挡坝 浅水流模型 广州市

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