高山峡谷区典型高速远程滑坡-碎屑流动力特性模拟研究

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高山峡谷区发生的高速远程滑坡通常具有很强的突发性和强大的摧毁力,造成严重的地质灾难。近年来随着信息技术的迅速发展,数值模拟方法被广泛地应用到高速远程滑坡-碎屑流研究领域。本文以易贡特大滑坡、贵州关岭滑坡-碎屑流、映秀牛眠沟滑坡–碎屑流为典型实例,通过DAN-W及DAN3D数值模拟方法对以上三例滑坡的运动全过程及动力学特性进行了研究,主要工作和成果有:(1)以易贡滑坡、牛眠沟滑坡-碎屑流、关岭滑坡-碎屑流这三个典型高速远滑坡实例为基础背景,建立DAN-W理想模型,讨论了不同的沟谷地形对滑程、滑坡运动速度以及运动时间的影响。(2)简述易贡滑坡、关岭滑坡-碎屑流的工程地质条件、滑坡运动特征及堆积特征;分别建立易贡滑坡和关岭滑坡-碎屑流的DAN-W模型,讨论了铲刮效应对滑程、速度和堆积体体积的影响;得到合适的流变模型及相关流变参数,再现滑坡的运动过程,并分析滑坡运动过程中的速度分布、前缘速度随时间变化规律以及堆积体的分布规律。(3)概述牛眠沟滑坡-碎屑流的地质条件和堆积特征,建立了牛眠沟滑坡-碎屑流的DAN-W模型和DAN3D模型,试错法得到合适的流变模型及参数,再现牛眠沟滑坡在二维地形以及真实地形下的运动全过程,分析并比较了二维及三维地形下滑坡速度分布、堆积体分布规律的异同。本课题研究得到了国家自然科学基金项目(NO.41272382)的经费资助。
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