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.     

山区河道卵石滩群小扰动关联度分析

长江叙渝段存在多个卵石滩,滩险之间相互制约,整治之后存在相互联动效应,所以应以卵石滩群为单元,进行综合整治.卵石滩群的整治难度往往在于无法准确判断哪些卵石滩险为滩群,对卵石滩群关联度分析,确定卵石滩群关联度分析方法尤为迫切.本文以影响卵石滩关联因素之一的水位为代表,根据摄动法的微小扰动原理,提出卵石滩群小扰动关联分析法的概念和相应的计算方法.以长江上游南溪至金鸡尾河段卵石滩群为例,利用一维水流数学模型对山区河道卵石滩群进行关联分析.计算结果与实际情况比较吻合,卵石滩群关联度与卵石滩间距离成反比.分析不同下游控制断面水位微小变化值zj下卵石滩群关联度,发现无论下游控制断面水位降低或是壅高,卵石滩群关联度总是随水位变化值|zj|的增大而逐渐趋于某个定值.     

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．     

水流、泥沙运动及河床演变中的分形与自组织

对河流系统中的水流、泥沙运动与河床演变的自组织结构和过程作了初步的探讨，运用分形、混沌和耗散结构理论分析结构形成和演变的机制，评述了国内外关于河流形态分形研究的有关成果，提出了我们的一些设想和建议。     

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.