泥石流运动要素对声波影响的实验研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhengjjing
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
次声警报是泥石流灾害预警的重要手段之一。目前对泥石流次声的研究多集中于对实测次声信号的统计分析、对算法的拓展,难以实现对泥石流性质和规模的定量警报。分析次声特征与泥石流流量、性质等要素的定量关系,揭示其对次声的影响规律,对推动泥石流次声定量警报,降低漏报、误报率,拓展次声应用前景和减灾防灾具有现实意义。在国家自然科学基金“泥石流次声预警机制及降低误报率的算法研究”(41572347)支持下,进行了不同类型、规模的室内泥石流实验53次,监测到34次有效的泥石流声波信号,利用MATLAB平台,采用HHT变换、快速傅里叶变换和短时傅里叶变换等分析方法对声波数据进行了分析,揭示了泥石流运动要素对声波时域和时频域的影响规律。得出如下结论:  (1)泥石流声波振幅-时间曲线基本呈现增长、稳定和衰减三个阶段,其分别对应于泥石流阵流所产生信号的SON部分、SBO部分和STA部分。  (2)无论是稀性、过渡性和粘性泥石流,泥石流声波峰值振幅均随着流量的增加而增高,二者具有明显的线性关系。声波振幅的高低反映泥石流规模的大小,通过采集的声波峰值振幅,采用线性关系式,可以估算泥石流的峰值流量及规模,预测危害大小。  (3)泥石流的容重即性质对峰值振幅有着直接影响,随着容重的增加,斜率与截距基本呈现增长趋势,由容重1.3t·m-3的y=16.75x+0.0277演变为2.0t·m-3的y=50.333x+0.3507;在流量相同的情况下,容重越大,峰值振幅也越大。  (4)泥石流声波可划分为5-20Hz低频段(band1),20-35Hz中频段(band2)和35-50Hz高频段(band3)等3个频段。在band1段,容重1.3t·m-3和1.5t·m-3的稀性泥石流和容重1.7t·m-3的过渡性泥石流的振幅增长趋势相同,而容重2.0t·m-3的粘性泥石流的增长趋势高于前两者;在band2段和band3段,稀性泥石流的振幅增长趋势基本一致,过渡性泥石流和粘性泥石流的增长趋势较大。  (5)容重1.3t·m-3和1.5t·m-3的稀性泥石流的声波能量均匀分布在高、中、低三个频段上;容重1.7t·m-3的过渡性泥石流的声波能量集中在中、高两个频段上;容重2.0t·m-3的粘性泥石流的声波能量集中在中、低两个频段上。通过对声波能量分布的分析,可以对泥石流的性质和类型进行识别。
其他文献
为了研究水平及竖向地震作用下钢筋混凝土框架柱的抗震性能,该论文对其在各种作用下的行为进行了系统的试验研究,其中包括8根试件在不同定轴力作用下的低周反复试验,8根试件
在野外试验和室内分析基础上,阐述了在自然条件下田间非饱和土壤冻融过程中水分和盐分在不同深度变化的基本规律;对比了不同地表处理条件下水分和盐分在田间土壤冻融过程中的
该文以靖远三滩黄河大桥为工程背景,对连续刚构桥考虑约束扭转的静、动力及地震反应进行了研究.
泥石流规模与频率是泥石流预警预报与防治工程的重要参数和主要依据。受限于观测数据较少,相关研究的进展比较缓慢。  中低频率的泥石流峰值流量计算,在过去的工程实践和灾害
该论文研究的目的是探讨小波分析在结构抗震领域的应用,利用其良好的时频局部化特性解决随机振动理论在结构抗震研究中存在的一些问题,主要的研究内容为:1、分析已有的小波基
研究示范区银洞子泥石流沟位于四川省都江堰市东北部的虹口乡,在汶川地震发生后,当地政府正在建设银洞子沟沉积扇侧的安置点,届时将有56个家庭和228人。为政府提供准确的预警临
土壤冻胀是地层冻结法应用中的主要难题之一.该文针对问题研究了不同冻结温度、 含水量、外界荷载条件下典型粉质粘土的冻结过程,揭示了土壤冻结过程中水分迁移和土壤冻胀规
该文对该省沿江地区的地形、地貌、地质构造、地层岩性进行了全面考察,并结主要堤段的工程地质进行了评价;就该省沿江地区泵站现状及运行中存在的问题作了详细的调查与探讨;
工程中通常应用经验类比法估计岩体的力学参数,原因在于岩体结构的复杂性使代表岩体的特征单元体很大,一般无法直接取样测试。但是,利用计算机进行数值模拟,则可以克服这种困难。
该文用有限无方法对由锚索、锚固体(粘结体)、岩土体组成的锚固系统进行了分析,主要工作概述为:1、概括总结了目前锚固工程的发展、现状态及设计、施工情况.2、利用有限元方