流动型黄土滑坡数值模拟研究

来源 :兰州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fangaocang
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
黄土高原地区滑坡发育类型广泛,其中流动型黄土滑坡极具破坏性,给人类的生命财产带来巨大的损失。流动型黄土滑坡常表现出高速远程特征,具有规模大、冲击破坏力强和危害范围广的特点。为了减轻流动型黄土滑坡的灾害,滑坡破坏后的运动行为成为研究的热点课题。在数值计算理论研究逐渐深入和完善的背景下,加上计算机硬件条件的不断提升,数值模拟已经认识滑坡动力学的一个重要的方法,其不但可以重现历史滑坡的运动过程,分析灾害动力学特征,而且能够预测潜在滑坡的运动行为,进而在防灾减灾等研究领域提供一定的参考。本文在已有研究的基础上,基于等效流体的概念,将复杂成分组成的滑坡简化成连续体,利用微元体分析和深度积分方法获得了滑坡运动控制方程。通过动力条分法,推导出了一维运动模型,并且考虑了孔隙水压力和侵蚀夹带对于滑坡动力学过程的影响。在使用了溃坝算例检验后,应用模拟了兰州什川泥流、东乡洒勒山滑坡和天水大沟滑坡。溃坝模拟结果表明动力条分法具有较高的精度和稳定性。耦合了孔隙水压力的一维模型模拟结果与实际情况基本符合,孔隙水压力受到固结作用和应变作用的影响;侵蚀夹带不但放大了滑体的体积,而且增加滑坡的移动性,基于动量计算的侵蚀夹带作用能够模拟黄土滑坡的动力学过程。模拟结果和实际调查的差异主要来自对于宽度、拐弯等地形因素,与固定强度参数的材料因素。通过有限差分法,得到了滑坡平面二维运动模型,空间项为中心格式,具有空间二阶精度,并通过动态计算域的设置,来简化边界条件和提高计算效率。对天水大沟滑坡模拟结果和实际基本吻合,表明模型有能力模拟实际灾害运动过程,但是也存在扩散过大得问题。通过本文建立数值模型,可以结合剖面模型和平面模型,为流动型黄土滑坡的认识提供参考并为防灾减灾决策提供指导。
其他文献
陇南山区地质背景复杂,滑坡灾害分布广、数量多,其中又属大型堆积层滑坡尤为发育,此类滑坡多沿流域分布,具多期多级特点,滑体呈蠕变塑流状态,且极易复活。受诸多因素影响,该
本次课题研究主要分成两个部分。第一部分是从影像学方面入手,基于颈部CTA及头颅MRI,评估青年型脑梗死组颈部血管的影像学改变,并与青年型无脑梗死组进行统计学分析,并且研究病例组中不同大小的脑梗死面积与颈部动脉斑块的数目、长度及血管狭窄程度之间相关性,探讨颈部血管影像学改变在青年型脑梗死患者的病因判断、治疗和预后的重要意义;第二部分在第一部分的基础之上,综合青年型患者的临床病史、相关的实验室检查结果
电子电子变压器(Power Electronic Transformer,PET)又称固态变压器,是一种新型的电力变压器,与传统的电力变压器相比,具有体积小、重量小、功率密度高和可控性好等优点,有望
反激变换器作为开关电源的一种常见变换器已经被广泛应用于小功率场合,而随着软开关技术的发展,磁元件的绕组损耗已成为整机损耗中最主要的一部分。目前,磁元件的绕组损耗理
电梯是一种重要的人力和物流运输工具。电梯使用频率的升高,使得人们对其关注度和安全性要求也日渐提升。电梯安全钳作为电梯紧急情况下的保护装置,对于保证乘客的安全起到非
中国西部地质灾害频发,而陇南山区山高沟深,更为地质灾害创造了得天独厚的地质环境。陇南山区滑坡灾害高发,每年便造成大量的人力财力损失。为探明陇南山区滑坡群发性规律及
在港口专业化、自动化日益发展的今天,港口安全是港口作业的前提,尤其在第五代智慧港口发展的蓬勃时期。带式输送机是连接陆地和海洋的桥梁,是港口作业必不可少的组成部分,带
近年来,随着居民生活水平提高,对自身健康的关注和投入也水涨船高。如今,雾霾污染作为空气污染的一部分,首当其冲地在互联网上倍受人们热议,公众舆情对因雾霾污染而产生的防
听觉是人类获取外界信息的重要途径之一,然而因感知能力有限,人难以捕获听阈附近的微弱声音信号。脑-机交互(Brain-computer interaction,BCI)系统能将中枢神经活动转化为人
我国天然气开始逐渐普及,但是我国的天然气主要在西部地区以及进口,由于在天然气输送过程较远而且环境恶劣对管线钢的性能提出了很高的要求。而且我国的石油田开采逐渐兴起,