泥石流堰塞坝溃决过程实验研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 曹春然 |
| 答辩日期 | 2020 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 陈华勇 |
| 关键词 | 泥石流 堰塞坝 水槽实验 溃决过程 溃决机理 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 学位专业 | 建筑与土木工程 |
| 其他题名 | Experimental study on the breaching processes of debris flow dams |
| 英文摘要 | 泥石流堰塞坝是由泥浆碎屑物堵塞河道而形成的一种特殊天然坝。地震常常会引发大量崩塌、滑坡，为泥石流的形成提供了丰富的物质条件。在降雨等诱发作用下，形成大规模泥石流灾害，堰塞湖作为其次生灾害也逐步显现，水位的上升会导致上游回水淹没，堰塞湖溃决还会威胁到下游居民的生命及财产安全。因此，开展泥石流堰塞坝溃决方面研究具有重要意义。本文对不同地区代表性的泥石流堰塞坝事件进行了野外调查和资料查阅，采取模型实验和理论分析相结合的方式，研究了泥石流堰塞坝溃决过程和机理，以及溃决后的洪峰流量等。论文的主要研究工作如下：首先，文章进行了野外调查和有关文献查阅，统计了不同地区有代表性的泥石流堵江及溃坝案例。通过泥石流堰塞坝数据资料分析，总结了泥石流堰塞坝的形成和溃决过程，掌握了上游来水流量、坝体形态、坝体高度、黏粒含量和泥石流黏性稀性等对泥石流堰塞坝影响。其次，开展了不同来水流量、坝体形态、黏粒含量、坝高和泥石流容重条件下的泥石流堰塞坝溃决实验。研究了泥石流堰塞坝溃决的主要过程，主要分为坡面侵蚀过程（阶段I）、陡坎侵蚀过程（阶段II）、侧向侵蚀过程（阶段III）和衰退过程（阶段IV）。分析了5种因素作用下孔隙水压力对泥石流堰塞坝溃决过程的影响。并研究了溃口演化机理，对比分析了滑坡堰塞坝与黏性的泥石流堰塞坝在坡面起动机理。对比研究了不同材料组成的堰塞坝侵蚀速率模型；以及提出了一种新的堰塞坝侵蚀过程跟踪技术，可以较好地分析堰塞坝侵蚀过程。最后，文章分析了每一种因素变化时，泥石流堰塞坝溃决流量变化过程，探讨了5种因素对溃决过程的影响，溃决洪峰流量与来水流量之间呈非线性正相关，溃决洪峰流量随来水流量的增加而增加，且增速也越来越快。溃决洪峰流量随着背水坡坡度增加而增加，背水坡坡度为0.577时的溃决流量约为背水坡坡度0.176时溃决流量的1.7倍。溃决洪峰流量随着坝高的增加而迅速增加，溃决洪峰时间随坝高的增加而缩短。溃决流量随黏粒含量的增加而迅速减小，溃决时间随黏粒含量的增加而迅速增加。溃决洪峰流量随着泥石流容重的增加而缓慢降低，但变化的范围不大。根据实验中不同因素对泥石流堰塞坝溃决流量的影响，建立了泥石流堰塞坝溃决洪峰流量的计算公式。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 112 |
| 源URL | [http://ir.imde.ac.cn/handle/131551/55007]  |
| 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 | 曹春然. 泥石流堰塞坝溃决过程实验研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2020. |
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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