泥石流与主河汇流堆积的数值模拟

汶川大地震使震区周围的山体出现大量崩塌、滑坡,为泥石流灾害发育提供了丰富的固体物源.一旦降雨条件适宜,很容易形成山洪泥石流.山洪泥石流来流量大,结构较强,与主河汇流时,难以被主河水流及时冲刷,在汇流区大量堆积,从而引发一系列的灾害.本文在前人的研究成果和相关资料的基础上,对交汇区泥石流与主河水流间的相互作用关系进行了合理简化,采用处理对流项有较好计算稳定性的有限元特征分裂算法,建立了与主河汇流的泥石流堆积数学模型.运用本文模型,再现了文家沟特大山洪泥石流在绵远河的堆积过程,分析了泥石流堆积对主河流路、水深、流速分布等的影响.采用实测堆积地形对计算成果进行了验证,结果表明,本文模型计算泥石流堆积范围,堆积厚度分布,在规律上与实测地形基本一致最后,文章对模型未来改进方向进行了探讨.     

密集丛水流的基本方程

本文针对砒沙岩地区沟道人工植物柔性坝这一治水治沙的新设想，依据质量守恒及力学定律，导出了水在树木丛中流动的基本微分方程；其后对它们进行了数值处理，得到了通用形式及离散关系；最后对基本方程的结构形式进行了有益的探讨     

非均匀沙隐暴作用的研究现状及其起动矢量式

系统回顾近几十年来国内外有关非均匀沙隐暴作用的研究状况，阐述诸多研究成晨的局限性及其存在的不足，在此基础上，作者采用最新的矢量力学分析方法，探讨任意面上处于隐蔽和暴露状态的泥沙颗粒的受力关系，建立了更具一般性的非无效产沙起动流速矢量公式，文中又对不同方位床面上的泥沙起动公式进行有益的讲座，并对暴露状态下的一维公式进行了验证。     

地震诱发山洪形成机理与评估指标初探

地震诱发山洪是危害极大的地震次生灾害之一．国内外大量的野外现场调查与研究表明,地震滑坡堵江形成堰塞湖在山区河流广泛发育．滑坡堵江堰塞湖存在坝体的渗透变形、稳定性、不均匀沉降和砂土液化等工程地质问题的同时,还存在水力学与河床演变的科学技术问题．本文从地震诱发山洪形成机理初步分析出发,对堰塞湖诱发山洪评估指标进行初步探索．包括堰塞湖排险泄洪明渠粗化保护层形成过程及“拟混凝土”形成条件研究;堰塞湖排险泄洪明渠粗化保护层破坏条件：堰塞湖排险泄洪明渠动态平衡水力几何形态：堰塞湖排险泄洪明渠从下游出口开始的溯源冲刷过程及动态平衡纵横剖面．建议进一步的研究目标是：制订确保堰塞湖安全平稳泄洪排险的指标体系：确定堰塞湖排险泄洪明渠粗化保护层形成与破坏条件的定量化方法：确定堰塞湖下游人员安全避险撤离的时机与优化方案;因势利导,对堰塞湖进行分类重建,为制订《地震地质灾害堰塞湖排险技术规范》提供成套技术的科学支撑．     

水土保持与水资源可持续发展

通过分析国际、国内水资源现状、特点及21世纪存在的主要水问题。说明我国作为世界上贫水国家之一,随着人口的增加和经济的高速发展,水资源短缺日益严重。从经济持续发展、人口剧增及城市化、水土流失及生态环境日益恶化等方面,阐述了我国水资源短缺面临的问题及其产生原因。主要探讨了水土流失产生的危害及水土保持在解决我国水资源短路、改善水环境及生态环境等问题中的重要作用。     

水流中植物的挠曲变形及耗散能

基于植物上的水动力分析,推导了其在紊动水流作用下的挠曲率形及其能量耗散计算关系,探讨了紊动水流和植物丛之间的能量转化规律,为进一步研究其水流基本方程奠定了基础．     

障碍物后紊动水流的流速分布

基于紊动水流的基本方程，经模化及垂线平均化后，求解了紊流方程组的数值解，得到了河道障碍的物不同断面上的流速分布，由水流内部流速分布变化的分析，揭示了障碍对其的干扰作用以及影响范围。     

砾石河宽的动力调整

基于任意面上非粘性沙颗粒的受力分析，考虑了非平衡条件，推导了更具普遍性的泥沙全移矢量式。文中经对公式简化和编程计算，并对计算值与Ｉｋｅｄａ和笔者顺直河道河宽调整资料加以验证。两者吻合较好。     

平衡输沙条件下推移质级配

在考虑床面泥沙颗粒起动概率的基础上,提出了平衡输沙时确定推移质最大粒径的方法及计算公式.从理论上分析得到了泥沙颗粒起动无量纲临界切应力参数Θ的最小值,对个别及少量起动分别为0.020和0.030,由此可计算出推移质最大粒径d c,max .同时提出了计算推移质级配的方法及公式,该公式仅与床沙平均粒径d m ,床沙粒配百分数p 0i ,推移质最大粒径d c,max 及其所对应床沙级配的组数m有关.验证结果表明,计算结果与实测资料符合较好.