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崩塌土流动化机理及泥石流冲淤特性的实验研究

徐永年  
【摘要】: 通过水槽实验,对崩塌土所能到达的最远距离进行了研究,成功地模拟了崩塌块体在饱和度较高的缓坡上快速滑行的现象。实验表明:松散崩塌土流动化机理为水流掺混,块状崩塌土流动化机理为压差减阻。给出了判别崩塌土相对运动距离,即流高比公式,并用现场实测资料进行了验证。提出了松散崩塌土和块状崩塌土流动化的判别条件。探讨了稠性泥石流在缓坡上加速运动的成因,并讨论了阵性泥石流平均流速公式。最后,分析了泥石流入汇对主河河型及河床演变的影响,讨论了泥石流入汇危险性评价的判别指标。主要内容如下: ·崩塌土运动距离的预测—崩塌土流高比与斜坡形状、崩塌源土质及沿程土质条件、坡前径流及土层含水状态等有关,并提出了崩塌土流高比公式。 ·崩塌土流动化机理探讨—松散崩塌土能否流动化取决于土体含水状态、纵坡,以及与水流掺混的程度,其流动化机理为水流掺混。块状崩塌土快速加载使其与下垫层之间出现超载孔隙水压力,且不能及时消散,减小了块体的有效重量,达到了减阻作用,其流动化机理为压差减阻。并提出了崩塌土流动化的判别条件。 ·泥石流的冲淤变化特性—泥石流多阵迭加过程中出现超载孔隙水压力使龙头阻力降低,在缓坡上能够加速运动,说明泥石流龙头迭加具有加速效应。对比了泥石流平均流速的各种公式,共同特点满足曼宁公式,修正后的公式精度较高。 ·泥石流入汇对主河影响—支沟泥石流入汇对主河的影响与交汇角、泥石流密度和规模的变化过程,以及主支沟水流的相互作用等有关,影响大小可用影响度、危险度和危害度等指标进行定量评估。


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