漂木在泥石流中输移和堵溃特征试验研究

CORC > 成都山地灾害与环境研究所 > 中国科学院水利部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

题名	漂木在泥石流中输移和堵溃特征试验研究
作者	王道正
答辩日期	2017
文献子类	硕士
授予单位	中国科学院大学
授予地点	北京
导师	陈晓清
关键词	泥石流漂木输移特征堵溃系数流量放大效应
其他题名	Experimental studies on characteristics of the transport and block break of driftwoods in debris flow
学位专业	建筑与土木工程
英文摘要	泥石流中携带的漂木往往具有很大的冲击破坏力，并且在沟道突缩处极易堵塞沟道形成不稳定的堆积坝，导致后续泥石流淤积，当上游淤积到一定程度后，在后续泥石流的冲击作用下，漂木堆积坝突然溃决，流量瞬间增大，形成更大规模的泥石流，使泥石流的冲击破坏能力进一步增强，造成严重的次生灾害。针对泥石流中含有大量漂木所存在的问题，本文以野外考察、理论分析、室内模型试验相结合的方式，对泥石流中漂木的分布特征和来源、漂木在沟道中的稳定性、泥石流中漂木的输移特征及其对泥石流流量的影响进行了研究，取得了一下研究成果：1. 归纳总结了漂木物源的分布特征通过野外调查，漂木主要有三种来源：①原本存在于沟道内的枯木；②植被良好的地区来自沟床或岸坡上的树木；③沟沟道两岸斜坡上树木。2. 通过试验数据，分析了泥石流中漂木输移和堵塞特征（1）漂木在泥石流表面运动过程中会发生旋转使其长轴方向趋于平行于泥石流流向，这一现象随泥石流容重的减小越明显。（2）漂木在泥石流终输移过程有三种模式：单根分散式输移、成群式输移以及介于二者之间的输移模式。（3）根据其形成机制以及堆积形态漂木堆积类型有关键漂木横向拦截型、交叉错位咬合堵塞型和盲区拦挡型三种类型，拦截率随漂木数量的增加而增加，随漂木长度的增大而增大。3. 通过试验数据，分析了漂木对泥石流峰值流量和堵溃系数的影响（1）漂木的存在改变泥石流流量的过程线，由于发生堵溃现象，流量过程线由原来相对平缓变为相对尖窄，三种泥石流容重下，粘性泥石流比稀性泥石流更容易发生堵溃现象，但堵溃规模相对较小，流量放大效应较小。（2）漂木从遇到障碍物堵塞到溃决过程经历四阶段：漂木最初堵塞阶段、漂木累积阶段、漂木临时堵塞体形成阶段、堵塞体溃决阶段；并定义堵溃系数和流量放大率来表征漂木堵溃特征，根据试验结果发现流量放大率随着漂木长度的变化先增大后降低，随着漂木量的变化也是先增大后降低，并得出了漂木泥石流堵溃系数的经验公式和流量放大率和堵溃系数之间的指数对应关系。
语种	中文
页码	76
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.imde.ac.cn/handle/131551/24620]
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	王道正. 漂木在泥石流中输移和堵溃特征试验研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2017.