泥石流次声影响因素的实验研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 袁路 |
| 答辩日期 | 2019-07-01 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 成都 |
| 导师 | 马东涛 |
| 关键词 | 浆体浓度 颗粒粒径 颗粒含量 泥石流次声 时频域 |
| 学位专业 | 建筑与土木工程 |
| 其他题名 | Experimental study on the influence factors of infrasound from debris flow |
| 英文摘要 | 泥石流次声信号的时频域特征是泥石流识别及警报的重要参数，泥石流次声产生机理及其特征是预警的理论基础和技术关键。研究浆体浓度、颗粒粒径和颗粒含量等因素对泥石流次声的时域和频域特征的影响规律，对深入研究泥石流次声形成机理具有重要理论价值，对推动泥石流次声警报定量化和减灾防灾具有现实意义。本文在各类泥石流运动模型的基础上，选取泥石流的浆体浓度、颗粒粒径和颗粒含量为实验变量。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，开展了不同浆体浓度、颗粒粒径和颗粒含量的室内模拟实验共计101组，采集泥石流声波信号，借助MATLAB平台的快速傅里叶变换(FFT)、短时傅里叶变换(STFT)等分析方法对声波数据进行了分析，得到实验变量对泥石流次声时域和频域特征的影响规律。得出如下研究结论：1、可将泥石流次声信号划分为起始信号（SON）、主体信号（SBO）和尾部信号（STA）等三个时段，各阶段次声信号与泥石流流动状态具有密切的联系。2、随着浆体浓度的增加，其次声信号最大振幅幅值也在增加，二者具有一定的正相关；次声频率分布在浆体浓度增加时，频率分布区间、峰值频率向低频移动，峰值频率的幅值也增加，次声段能量在增加；次声频能比与浆体浓度总体呈非线性正相关，但当细小颗粒悬浮时则表现为负相关。3、随着颗粒粒径的增加，泥石流次声信号最大振幅在增加，二者表现正相关；随着颗粒粒径的增加，次声频率分布区间和峰值频率向低频移动，峰值频率幅值变化较小，能量趋于低频；次声频能比与颗粒粒径呈非线性正相关，即粒径增加，次声占信号总能量的比例也在增加。4、随着颗粒含量的增加，泥石流次声信号的最大振幅在增加；随着颗粒含量的增加，次声频率分布区间、峰值频率向低频移动，峰值频率的幅值也有所增加；颗粒含量的增加在粗、细颗粒情况下对频能比的影响表现各异，随着粗颗粒含量的增加，次声频能比增加；随着细颗粒含量的增加，次声频能比却在减小。5、通过对2000年8月9日云南省东川蒋家沟泥石流和2006年7月12日台湾苗栗县火炎山泥石流实测次声信号频域特征与实验结果的对比分析，实验结论与实际泥石流次声特征基本相符。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 111 |
| 源URL | [http://ir.imde.ac.cn/handle/131551/33985]  |
| 专题 | 成都山地灾害与环境研究所_山地灾害与地表过程重点实验室 |
| 作者单位 | 中国科学院成都山地灾害与环境研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 袁路. 泥石流次声影响因素的实验研究[D]. 成都. 中国科学院大学. 2019. |
入库方式： OAI收割
来源：成都山地灾害与环境研究所
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