中国科学院重点部署项目(KZZD-EW-05-01)
- 作品数：50 被引量：505H指数：14
- 相关作者：崔鹏胡凯衡陈晓清王兆印张建强更多>>
- 相关机构：中国科学院中国科学院大学清华大学更多>>
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- 透水型拦挡坝排泄孔开口参数对坝体应力场影响规律研究被引量：4
- 2016年
- 基于混凝土塑性损伤模型,建立了透水型拦挡坝三维数值计算模型,根据单因素理论,通过数值计算,揭示了拦挡坝排泄孔及坝趾附近最大拉应力及Mises等效应力随排泄孔高宽比、开孔数量、开孔率及开孔位置的变化规律;并对排泄孔不同开孔率条件下拦挡坝承受的极限冲击荷载进行了研究。结果表明:(1)最大拉应力随高宽比增大先减小后增大,随开孔率及开孔数目的增大基本保持不变,随垂直距离的增大而减小。Mises等效应力随高宽比的增大先减小后增大,随垂直距离的增大而减小,随着开孔率的增大而增大,随开孔数目的增大基本保持不变;(2)开孔会降低坝体抗拉强度且随着开孔率的提高,拦挡坝坝体承受的泥石流冲击力最大值呈降低趋势。该研究成果可为透水型拦挡坝结构设计与优化提供理论指导。
- 于献彬陈晓清赵万玉陈剑刚李云
- 关键词：应力集中
- 拦砂坝淤满后沟道中巨石与泥石流浆体的流固耦合分析被引量：2
- 2015年
- 泥石流中夹杂的巨石在与浆体相互作用下向下游滚动,在运动过程中会对途中遇到的房屋、桥梁等基础设施会造成很大的威胁.流固耦合是研究泥石流中巨石滚动的新方法.利用FLOW-3D建立沟道-拦砂坝体系及GMO巨石碰撞模型,在RNG k-ε三维湍流模型下研究巨石的滚动特征.研究表明：巨石滚动的速度与流体速度呈正相关,流体速度越大,巨石滚动速度越快,但速度滞后于流体速度;巨石滚动角速度在一定范围内呈现出一种有规律的变化,这与其外形特征具有一定的关系;在遇到陡坎时,巨石跌落后的运动表现出一定的随机性,这与流体速度、密度无关,巨石跌落到碎石土上动能衰减范围在80.7％～98.8％.研究泥石流中巨石的运动特征对泥石流工程防治中拦砂坝、排导槽布置及结构设计具有一定参考价值.
- 王飞陈晓清李云李昆于献斌
- 关键词：泥石流
- 两相泥石流龙头的非恒定运动过程及能量特征被引量：4
- 2016年
- 两相泥石流通常会出现高陡的龙头,其集中了大量的粗大卵石和砾石,呈现间歇性或波动性的运动。两相泥石流的运动除了取决于流体本身的流变特征外,液相和固相之间的能量传递也起到了重要作用,利用能量分析方法来研究两相泥石流固相、液相和龙头之间的能量转化机理是研究两相泥石流非恒定运动的有效途径。通过野外两相泥石流原型和水槽实验,研究其非恒定运动过程,结果表明,两相泥石流的龙头在泥石流起动初始阶段逐渐增长,当运动到一段距离后,趋于稳定。龙头高度和速度都有波动特征,通过能量分析建立了物理方程,分析证明两相泥石流龙头运动的平均速度正比于沟道的坡降和激发泥石流的洪水流量,反比于龙头的体积。
- 吕立群王兆印崔鹏
- 关键词：耗能
- 泥石流谷坊防治工程的可靠性分析被引量：5
- 2012年
- 谷坊工程是泥石流治理中常用的工程措施之一。基于谷坊工程的各种破坏模式,对谷坊工程设计影响强烈的载荷因子进行特征分析,并根据失效模式确定结构功能函数,从谷坊工程的抗倾稳定、抗滑稳定和基底承载力要求三方面建立极限状态方程,推导了谷坊防治工程的可靠性分析过程。在此基础上,考虑谷坊系统为并联系统,推导了谷坊防治系统的可靠度计算公式。这对于可靠度设计方法在泥石流防治工程中的运用及其优化设计起到积极的推动作用。
- 钟卫陈晓清
- 关键词：泥石流可靠度设计
- 考虑爬高效应的泥石流弯道超高公式被引量：5
- 2015年
- 弯道超高是泥石流运动的显著特征。以往研究认为弯道超高完全是由于泥石流的离心运动造成的,未考虑泥石流在弯道运动时的冲起爬高效应。本文假设弯道超高和爬高分别由泥石流沿弯道的切向和法向速度引起,根据弯道处速度矢量三角形和圆弧三角形的几何相似关系,推导了考虑爬高效应的泥石流弯道超高公式。该公式依赖于弯道的内外曲率半径比、泥石流速度和沟壁倾角,适用于弯道圆心角小于60°和沟道较宽的情形。经云南东川蒋家沟的野外实际调查数据以及其他文献中的数据验证,与实测值误差较小,可用于泥石流弯道爬高的实际计算中。
- 赵晋恒胡凯衡唐金波李浦
- 关键词：泥石流流速
- 白鹤滩水电站坝址近场区泥石流临界雨量研究被引量：20
- 2015年
- 白鹤滩水电站坝址近场区受多条泥石流沟的威胁,为降低泥石流灾害造成的损失,建立基于临界雨量的预警系统是行之有效的途径。首先,收集该区泥石流活动历史资料及相应的降雨资料,通过灾害实例调查法及频率法分别推算该区24 h临界雨量、10 min及1 h临界雨量值范围。结合区域泥石流活动特点、该区降雨特征及泥石流启动原位试验,确定该区的24h临界雨量、10min及1h防范雨量及预警指标（临界雨量）。经综合分析后确定24 h临界雨量为10 mm（有前期降雨）及38.14 mm（无前期降雨）;10 min降雨量介于6.41-8.84 mm或1 h雨量介于13.63-18.78 mm为该区防范雨量值;8.84 mm及18.78 mm为10 min及1h泥石流预警指标,即该区泥石流临界雨量。根据该区各沟泥石流活动情况、泥石流自身复杂性及该工程的重要性,提出该区泥石流防治建议,以期为该区泥石流预报及防灾减灾提供参考。
- 贺拿陈宁生曾梅李涛陈容
- 关键词：白鹤滩水电站泥石流临界雨量原位试验
- 泥石流启动临界土体含水量及其预警应用被引量：14
- 2014年
- 传统的泥石流预警方法多基于前期和实时降雨量等间接指标,但实际上直接影响泥石流启动的关键物理参数是土体含水量,通过分析土体含水量的变化来判断泥石流启动更为直接可靠。首先定义了泥石流启动的临界土体含水量的概念,然后基于国内外泥石流启动的观测试验数据,采用逐步回归分析方法,建立了临界土体含水量与土体渗透系数、孔隙度和颗粒曲率系数的经验关系,进而提出一种基于临界土体含水量和实时降雨的泥石流预警方法。最后,以云南东川蒋家沟1999年7月16日发生的一场泥石流为实例进行演算和验证。结果表明:该方法在可靠性和准确性上优于传统利用临界线和暴发线判别泥石流的预测模型。
- 胡凯衡马超
- 关键词：泥石流预警孔隙度降雨
- 四川汶川七盘沟“7·11”泥石流破坏建筑物的特征与力学模型被引量：28
- 2014年
- 2013年7月11日,四川省汶川县威州镇七盘沟暴发大规模泥石流。通过实地调查和测量,获取了98份建筑物破坏样本。泥石流中大石块、漂木和生活废弃物是参与破坏的主要介质;建筑物长轴方向与流向垂直时,更易遭受破坏;而长轴方向与流向平行且规则分布时,首个遭遇泥石流的建筑物会严重破坏,但也起到阻挡泥石流和耗能的作用,较好地保护了其后的建筑物;当建筑物分布不规则时,首个和凸出的建筑物均遭受冲击破坏;距泥石流出口和主流线越近,建筑物破坏越严重。分析建筑物破坏特征发现:受损建筑物表现的破坏模式因结构类型不同而异;若以梁和柱为承重构件,其破坏主要因柱体受冲后产生塑性铰或被剪断,致建筑物倾斜或倒塌,而以砌体为承重构件者,其破坏表现为承重墙体产生裂缝或垮塌致建筑物整体倒塌。参照建筑物破坏模式,以静力学极限平衡理论为基础,提出建筑物柱体和墙体破坏的临界条件计算公式。最后,依据泥石流的破坏方式和建筑物受损模式,将七盘沟建筑物的破坏划分为5个等级,并讨论了甘肃舟曲泥石流和本次灾害期间建筑物破坏特征的异同。本研究从案例分析的角度,为泥石流危险区城镇及居民点建筑物规划布局和结构设计提供参考。
- 曾超崔鹏葛永刚张建强雷雨严炎
- 关键词：泥石流建筑物破坏特征力学模型
- 宁南县矮子沟“6.28”特大灾害性泥石流成因和特征被引量：10
- 2012年
- 2012-06-28T5:00,四川省凉山彝族自治州宁南县矮子沟突降强暴雨,引发了特大灾害性泥石流,造成严重的人员伤亡和财产损失。此次泥石流是在长时间的前期降雨和短历时的强降雨共同作用下,从上游支沟坡面和两侧冲沟短时间内形成的,具有发展和运动历时短,规模中等而峰值流量大,泥石流和洪水交替作用等特点。严重的沟道堵塞和中下游松散物质的补充,使得泥石流的峰值流量是清水流量的3～4倍。
- 胡凯衡崔鹏马超周公旦田密杨东旭刘维明
- 关键词：泥石流暴雨灾害
- 稀性泥石流垂向流速特性试验研究
- 采用含有颗粒的黏性液体模拟稀性泥石流,利用粒子图像测速仪(PIV)研究了颗粒及水力坡度对稀性泥石流垂向流速特性的影响。试验表明:垂线流速服从对数分布;不同流深相同位置的流速值几乎相同,而卡门常数的值不同;坡度对垂向流速分...
- 刘岩王海周陈华勇胡凯衡王协康
- 关键词：稀性泥石流PIV卡门常数
- 文献传递
