【摘 要】
:
泥石流是突发于山区的常见性地质灾害,具有强大的淤埋和冲击破坏能力。泥石流运动机理关乎泥石流平均流速、流量、冲击力等动力参数的计算,动力参数的准确性联系并制约着开展泥石流防治工程设计、风险评估、危险范围预测等工作的顺利性,因此揭示泥石流流速分布规律具有重要的应用价值。泥石流流速分布规律可在一定程度上反映泥石流体的流变性质,研究泥石流流速分布还具有一定的理论意义。目前关于流速分布的研究主要集中在垂向分
论文部分内容阅读
泥石流是突发于山区的常见性地质灾害,具有强大的淤埋和冲击破坏能力。泥石流运动机理关乎泥石流平均流速、流量、冲击力等动力参数的计算,动力参数的准确性联系并制约着开展泥石流防治工程设计、风险评估、危险范围预测等工作的顺利性,因此揭示泥石流流速分布规律具有重要的应用价值。泥石流流速分布规律可在一定程度上反映泥石流体的流变性质,研究泥石流流速分布还具有一定的理论意义。目前关于流速分布的研究主要集中在垂向分布,而对横向分布尚未展开系统研究,鉴于研究流速分布的理论和应用价值,有必要对泥石流流速横向分布特征展开深入研究。本文工作以黏性泥石流横向流速分布为研究对象,采用理论分析推导、粗颗粒流变试验和室内水槽试验的方法,提出考虑流动强度和边壁效应的黏性泥石流流速横向分布模型。主要研究工作及取得的成果如下:(1)基于非牛顿体模型中的Herschel-Bulkley模型推理出了泥石流流速横向分布理论模型的流核宽度、非等速流动区流速、流核区流速的表达式,也推理出了水槽试验的控制因素之一流动强度的表达式;利用流变试验,设定12个剪切速率,分析出水槽试验所用密度为2g/cm~3的泥石流样品在静态下的屈服应力、稠度系数、流动性指数三个流变参数,分别为690.52Pa、106.38、0.574。(2)以流动强度、断面宽深比和边壁相对粗糙度作为单一控制因素,设计并完成了26组室内水槽试验,系统分析了黏性泥石流横向流速分布在三种不同控制因素下的变化规律:(1)横向流速:与流动强度之间呈线性正相关关系,与断面宽深比和边壁相对粗糙度之间呈线性负相关关系。(2)横向流核宽度:横向流核宽度与流动强度、边壁相对粗糙度之间呈线性负相关关系,与断面宽深比的关系曲线方程为幂函数形式。(3)非等速流动区流速梯度:随流动强度的增加而先增加再减小;随宽深比的提高而减小;随边壁相对粗糙度的增加而减小。(3)基于推导出的泥石流流速横向分布理论模型以及试验中不同流动强度、断面宽深比和边壁相对粗糙度对泥石流流速横向分布理论模型的影响,建立了考虑流动强度、断面宽深比和边壁相对粗糙度三种影响因素的黏性泥石流横向流速分布理论模型。将建立的黏性泥石流横向流速分布理论模型与试验观测到的实际横向流核宽度、非等速区流速梯度进行了对比,观测值分布在黏性泥石流横向流速分布理论模型附近,验证了黏性泥石流横向流速分布理论模型的准确性。
其他文献
<正> 苯二氮(艹卓)类药物(BZ)由于毒性小,临床用途广,已逐渐替代巴比妥类药,成为当前临床应用最广的镇静安定药。本文旨在比较安定(D)、咪唑安定(M)、氟硝安定(F)对催眠、遗忘及全麻诱导时血流动力学影响。资料及方法一般资料选择ASA Ⅰ~Ⅱ级择期手术患者15例,男10例,女5例,年龄19~62岁,按用药不同随机分为D组、M组、F组,每组5例。麻醉方法术前肌注阿托品0.5mg。诱导分别静注安定
十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为常用阴离子乳化剂,对乳化沥青的应用十分广泛。为探究其分子结构对乳化沥青稳定性与破乳过程的影响,本文选取5种SDBS及其异构体,利用分子动力学模拟(MD)技术结合相关试验探究其分子结构对乳化沥青稳定性和破乳过程的影响。主要研究内容、结论如下:(1)通过MD构建了沥青各组分分子、沥青分子、SDBS乳化剂溶液等模型,并进行相应的动力学计算。采用密度、能量和温度、溶解度等参
Zn2GeO4是一种具备微弱蓝白色发光性能的自缺陷型发光材料,作为基质材料时,通过离子掺杂,可显著增强其发光强度及稳定性能(发射波长则由基质晶体场及掺杂粒子能级性质共同决定),其中,过渡金属Mn掺杂Zn2GeO4被认为是一种用于光发射显示器件的优异绿色发光材料,相较于块体粉末,薄膜发光材料因具有均匀性好,附着力强,致密性高等明显优势,备受研发人员青睐。本文从Zn2GeO4:Mn溅射靶材的制备出发,
全覆盖问题主要应用在一些需要获取环境信息或执行覆盖目的的场景下,例如灾后搜索、家政服务、农业和军事领域等,通常需要在有限的时间或资源消耗下完成。随着全覆盖问题规模的不断扩大,单个机器人往往难以满足问题约束,不能高效地完成全覆盖任务,具备并行性的多机器人协作执行越来越成为趋势。在多机器人全覆盖路径规划问题上,传统的方法和各类启发式的算法在实际问题的应用中存在优化效果不佳、难以求得全局最优解甚至可能出
随着我国城镇化进程的推进,更大的运力需求和乘客对优质服务的要求,给城市交通带来了严峻挑战,而城轨交通具备的诸多优点使其成为解决城市公共交通问题的重要工具。列车自动驾驶(Automatic Train Operation,ATO)系统是城轨列车实现自动驾驶的重要系统,高效的ATO系统不仅可以提升轨道列车的运行效率,同时对缓解城市交通压力也有非常重要的意义。在对列车的基本参数和运行指标进行分析的基础上
传统岩石力学理论在分析和描述岩石内部灾变行为的方法存在诸多问题,人们对真实岩石内部灾变过程认识不足,缺乏了解其内部裂隙产生、扩展和贯通破坏的直观方法。鉴于此,根据光学原理本文设计了一种透明硬岩相似材料,并用单轴压缩试验和三轴压缩试验对不同环氧树脂胶(ERG)配比、骨料粒径和堆积体积占比的透明硬岩相似材料的物理力学特性进行测试,进而采用透明硬岩相似材料进行了不同强度围岩隧道破坏机理的研究。主要研究内
洞室开挖掘进,近洞室处围岩由三向受力转变为二向受力状态,重分布应力数值超过围岩的承受范围时,围岩屈服破坏,稳定性降低,确定并控制围岩稳定性对指导工程设计、施工和后期维护都具有重要意义。但洞室开挖掘进过程中会伴随岩体参数劣化,这是现有的稳定性分析理论中较少考虑或涉及的。本文通过单轴压缩实验确定弹性模量劣化规律,扩展至力学参数劣化规律,基于弹塑性理论和数值模拟分析洞室稳定性。所做工作具体如下:(1)基
栓钉连接件是钢-混凝土组合结构中的常用关键构件,主要起到承受钢与混凝土界面之间剪力的作用,腐蚀环境、低周循环荷载等外界因素会使得栓钉连接件的抗剪性能退化。在外界环境有害离子侵蚀下,栓钉发生锈蚀,其有效受力面积减小,栓钉连接件抗剪承载力降低。然而,当前锈蚀栓钉连接件抗剪承载力研究忽视了栓钉锈蚀分布形态的重要影响。在地震引起的低周循环荷载下,栓钉连接件也将发生抗剪性能退化。但是,目前低周循环荷载下栓钉
钢-混凝土组合桥梁被广泛使用在现代桥梁工程中。桥梁在车辆的反复作用下,虽然不会立即破坏,长此以往会对桥梁造成不可逆转的疲劳损伤,最后导致桥梁产生疲劳破环。同时,由于桥梁的服役环境作用、外部荷载作用、运营维护不到位等各种外部因素,使得桥梁的性能退化,影响桥梁的安全性。在役桥梁的自身的服务水平呈现出一种时变特征,在桥梁劣化作用下,可能加速钢结构桥梁的疲劳损伤的累积速度,缩短桥梁的疲劳寿命,进而对此类桥
随着国家西部建设进程的加快,寒区冻融灾害给工程建设带来的潜在风险越来越受重视。针对寒区岩土体的冻融劣化问题,本文选取灰岩作为研究对象,通过室内冻融循环试验模拟寒区温差环境,开展冻融循环作用下灰岩的物理力学试验,基于试验结果对灰岩的冻融劣化效应及机理进行分析,并结合损伤力学理论建立了冻融循环作用下灰岩的损伤演化方程及本构模型。主要研究内容及成果如下:(1)对灰岩试样分别进行0、10、20、30、40