软基消能型泥石流排导槽的肋槛基础埋深计算

软基消能泥石流排导槽是泥石流工程治理的主要措施之一,其肋槛基础埋置深度的确定是排导槽安全运行的关键问题.目前,肋槛基础埋深主要依据设计者的经验来确定.文章利用高含沙两相流理论,基于冲刷和淤积平衡下假设泥石流在槽中保持恒定运动,通过能量分配分析,推导出软基消能泥石流排导槽的肋槛槛下冲刷深度和基础埋深.为了使用方便,针对不同类型的泥石流、典型设计排导槽纵比降,推导出软基消能型泥石流排导槽的肋槛基础埋深设计值.     

掺气减蚀槽的消能效果

试验证明设掺气槽后消能作用增加主要表现在：增加泄流沿程消能效果，降低挑流出口流速系数 值，挑距缩短，增加空中扩散消能作用，挑流水舌入池尺度加大，入池水流的能量集度减小。并首次提出了设掺气槽后消能作用增强的计算公式。     

沙颍河耿楼船闸集中输水系统的消能工设计

本文对耿楼船闸集中输水系统的水力特点和消能措施的关系进行了分析,通过水力计算对集中输水系统消能工的设计进行了综述。     

基于模糊概率方法的泥石流危险性评价

为客观合理评价泥石流危险性,选取泥石流(可能)规模、泥石流发生频率、流域面积、主沟长度、流域最大相对高差、流域切割密度、主沟床弯曲系数、泥砂补给段长度比、24 h最大降雨量、人口密度等10个因子作为泥石流危险性评价指标,运用模糊概率方法建立了泥石流危险性评价模型,并对8条典型泥石流沟的危险性进行了评价.研究表明,模糊概率方法在继承模糊综合评判法的思想和优点的同时,克服了在实际应用中其评价因子权重取值的不确定性,从而为进行有效的泥石流灾害防治提供了可靠的科学依据.     

基于布谷鸟优化轻量梯度提升机的泥石流预测

摘 要： 针对山区环境中引发泥石流的影响因素复杂多样,影响因子之间易存在相互耦合,以及梯度提升树（Light Gradient Boosting Machine,LightGBM）预测模型易陷入局部最优问题,提出了核线性判别分析法（Kernel Linear Discriminant Analysis,KLDA）与经布谷鸟算法（Cuckoo Search,CS）寻优后的LightGBM预测模型。首先,对传感器采集到的原始数据进行清洗,并将“清洗”后得到的规范数据通过KLDA进行降维处理,得到相关性低且贡献率高的影响因子作为预测因子。采用随机取样的方法对降维后数据进行规划,选取70%的数据用于训练模型,剩余30%用于验证模型。然后,将训练数据作为输入,基于CS-LightGBM算法训练出最优预测模型。最后,结合鹅项沟监测数据进行仿真。结果证明,此方法能够将复杂的泥石流影响因子降维成利于建模的预测因子,使预测模型具有较好的预测准确度,为泥石流灾害预测方面的研究提供了新的思路。     

泥石流灾害多元信息耦合预警系统建设及其应用

将Logistic回归模型和前期有效降雨量引入到地质灾害预警领域,结合泥石流灾害危险性评价,形成了一整套较完善的泥石流灾害多元信息耦合预警体系,并基于MAPGIS平台经二次开发建立了泥石流灾害预警系统。在综合分析雨量和地质环境因素的基础上,提出了危险等级自动划分方法,从而实现了对泥石流等降雨诱发型地质灾害的定量化时空自动预报。基于该系统,在辽宁省鞍山市开展了泥石流灾害预警预报工作。     

基于流域系统地貌信息熵的泥石流危险性定量评价

泥石流是爆发在山区小流域内的特殊地质灾害,流域地貌条件制约着泥石流的形成和运动,影响着泥石流的发生和规模,因此,可以根据流域地貌的发育阶段判断泥石流的危险性。流域系统地貌信息熵理论是Strahler面积-高程分析法与信息熵原理的有机结合,是计算流域地貌发育阶段的定量方法。探讨了利用流域系统地貌信息熵理论进行泥石流危险性评价的方法,并选取辽宁省岫岩县哈达碑镇的21条流域作为实例进行验证。评价结果表明,利用地貌系统信息熵值来判断泥石流的发育程度,具有较好的客观性、可操作性和可靠性。     

基于流域系统地貌信息熵的泥石流危险性定量评价

泥石流是爆发在山区小流域内的特殊地质灾害,流域地貌条件制约着泥石流的形成和运动,影响着泥石流的发生和规模,因此,可以根据流域地貌的发育阶段判断泥石流的危险性。流域系统地貌信息熵理论是Strahler面积-高程分析法与信息熵原理的有机结合,是计算流域地貌发育阶段的定量方法。作者探讨了利用流域系统地貌信息熵理论进行泥石流危险性评价的方法,并选取辽宁省岫岩县哈达碑镇的21条流域作为实例进行验证。评价结果表明,利用地貌系统信息熵值来判断泥石流的发育程度,具有较好的客观性、可操作性和可靠性。     

基于水动力模型的泥石流风险分析

以水动力模型为研究依据,以降水、来流等自然条件为泥石流发生的推动因子,加之地形、地质、植被、人口等影响因子,构建了泥石流风险分析模型。选取广西5个市作为研究区域,采用河网分级编码方法对河网水系信息作概化处理。根据粗糙集理论,采用了一种可以从客观角度上确定影响因子权值的综合权重计算方法,构建了泥石流灾害危险性评判机制。将计算模拟结果置于广西地质灾害分布统计与2011年全州县泥石流灾害事件中进行对比验证,结果表明基于水动力模型的泥石流风险分析是合理且可靠的。     

碎屑流运动模拟及能量过程研究

针对碎屑流的运动发展及不同条件下的能量衰减过程问题,采用有限体积数值离散方法对碎屑流运动过程进行模拟,数值模拟通过了解析算例和实验算例的验证.计算表明数值计算具有较高的精度和分辨率,是稳定和有效的.在碎屑流运动模拟的基础上,对碎屑流运动的能量过程进行了计算和分析.结果表明碎屑流的能量过程主要由底面阻力条件控制,而地形曲率的向心作用将通过改变碎屑流的摩擦阻力显著地影响碎屑流的能量耗散过程.     

基于灰色关联度的舟曲小流域泥石流灾害风险评价

近年来,随着我国社会经济的迅速发展,城镇和农村基础设施建设亦如火如荼的展开,山区开发建设已成为常态。特殊的地形地貌、气候、地质条件及人类活动等诸多因素为地质灾害的发生提供了孕灾条件,而泥石流是最主要的灾害类型之一,该地质灾害对人民的生命和财产安全构成了巨大的威胁。为了做好防灾减灾工作,构建较为精确的泥石流风险评价模型极为迫切。本文基于舟曲县泥石流形成条件及特征并参照问卷调查结果,选取10个指标作为泥石流风险评价因子,利用灰色关联度方法构建了泥石流危险度评价模型,计算了各指标的权重并获得了各沟泥石流危险度；运用受威胁财产和人口构建评价模型,进而得到了各沟易损度值；通过危险度与易损度乘积建立风险度模型,得出各泥石流风险度结果,其中极高风险区占比27.27%、高风险区占比36.36%、中风险区占比18.18%、极低风险区占比18.18%。将计算结果和实际调查数据进行对比,发现两者结果基本吻合,表明该方法可靠实用,能够准确反映山区泥石流灾害的发生风险,为该类地质灾害的防灾减灾工作提供理论依据。     

基于动力过程的单沟泥石流危险性评价方法

单沟泥石流危险性分区对泥石流滩地合理开发利用和灾害精细化管理具有重要意义。目前的泥石流危险性评价大多从孕灾环境入手,无法对泥石流危害范围进行危险性分区。在泥石流危害方式分析的基础上,提出了基于动力过程的单沟泥石流危险性评价方法。研究表明,泥石流的危害能力主要与泥深(H)和流速(V)密切相关,进而提出了以泥深(H)和动量(HV)为分区指标的单沟泥石流危险性评价方法。根据分区指标,将单沟泥石流的危险区划分为高、中、低3个等级;高危险区泥深H≥1.5 m或动量HV≥6 m²/s,低危险区泥深H<0.5 m且动量HV<1 m²/s,其他危险区均为中等危险区。最后,基于提出的评价方法对甘肃舟曲“8·7”特大泥石流进行了危险性分析,验证了方法的可行性和实用性。     

基于流域系统超熵的泥石流沟活跃度定量分析

 泥石流沟谷活跃程度评价是泥石流灾害预测、评价和防治的前提。结合GIS信息处理技术,以沟谷纵剖面形态指数为媒介,将泥石流流域系统的超熵与泥石流沟谷演化过程联系起来,探讨了泥石流流域系统活跃度的定量分析方法,并依据超熵值将流域沟谷活跃度分为4个等级：活跃(-0.097≤δ_xP＜0,1.225≤N＜2.0)、较活跃(-0.097≤δ_xP＜-0.011,0.585≤N＜1.225)、较稳定(δ_xP≥0,N≥2.0)和稳定(-0.011＜δ_xP＜0,0＜N＜0.585)。本文利用此方法对川藏公路鲜水河段58条沟谷进行判定,其中,处于活跃期的沟谷26条,占总数的44.83%,处于较活跃期的沟谷30条,占总数的51.72%,处于较稳定—稳定的沟谷仅2条。川藏公路鲜水河段流域沟谷演化处于发展—旺盛阶段,活跃度较高。通过对比验证,评价结果与实际情况具有一致性。评价结果表明,利用流域系统超熵值判断泥石流沟活跃程度,具有较好的客观性、可操作性和可靠性。