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泥石流是一种十分常见的地质灾害,其爆发突然,具有极强的破坏力,每年都会造成巨大的经济损失和严重的人员伤亡。泥石流成灾后不仅破坏区域生态环境平衡,而且加剧水土流失及荒漠化进程,影响十分深远。在当前我国全面建设小康社会过程中,伴随着城市化进程和经济建设向山区的延伸发展,山区泥石流的危害性日益引起了人们的重视,如何兴利除害、有效防治泥石流已经成为学术界普遍关注的重要课题。自20世纪以来,国内外学者对泥石流展开了大量的科学研究。目前,针对泥石流的研究主要包括泥石流流体模型研究、泥石流的预测预警、泥石流灾害评估、泥石流流动特性的数值模拟以及各类泥石流防治结构与体系的研究。本文以甘肃省宕昌县大地沟泥石流为研究对象,利用三维等高线地形图建立物理模型,在CFX14.0软件下对大地沟进行流动模拟,并将得到的流场数据导入ANSYS进行泥石流体与拦挡坝的双向流固耦合分析,主要研究内容如下：(1)论述了有关泥石流防治技术的认识与研究及目前国内外研究现状；(2)对几种类型的泥石流启动与形成条件分别进行了分析,介绍了计算流体动力学的基本理论及泥石流与结构流固耦合求解方法；(3)采用甘肃省宕昌县大地沟三维等高线地形图,利用AutoCAD、3DMAX与Rhinoceros三维建模软件建立大地沟1：1三维物理模型；(4)在ANSYS Workbench平台下,模拟计算了大地沟泥石流的速度、压力等流场数据,并将数值计算结果导入有限元分析软件ANSYS中进行流固耦合计算,得出泥石流的流场与拦挡坝之间的相互作用关系、拦挡坝的动力响应及其影响因素,为大地沟泥石流的治理方案选择以及防治规划设计提供参考；(5)应用CFX14.0软件,模拟得到了天然沟道与人工构筑阶梯-深潭沟道在不同陂比和流量下两者的速度差值,详细研究了不同沟道比降和流量对阶梯-深潭出入口流速、流态特征和消能特性的影响,为实际工程中人工构筑阶梯-深潭的优化设计和合理确定设计流量提供了参考依据。