泥石流沿程侵蚀动力过程模拟研究

1、泥石流沿程侵蚀动力过程模拟研究摘要一直以来，泥石流都是一种威胁人民生命 财产安全的自然灾害。通常情况下，泥石流会发生在山地、 沟谷深壑等地势崎岖的地区。泥石流具有非常大的危害，它 经常会冲毁房屋、交通设施等，威胁到人民的生命财产安全, 给社会造成巨大的损失。此外，泥石流在不断的运动过程中, 遇到土质疏松的地区，还可能会造成对地表的侵蚀。本文主 要研究泥石流沿程侵蚀动力过程，从而做好防范措施，保护 人民的生命财产安全。关键字泥石流 沿程 地表侵蚀 侵蚀动力 过程模拟 分析中图分类号p642. 23 文献码b 文章编号 1000-405x (2013) -4-209-2泥石流是一种危害性极大的自然

2、灾害，它的产生是由于 暴雨、洪水对含有砂石、土质松软的山体进行饱和稀释，泥 石流经过的面积很大，体积、流量都比较大，而且，泥石流 的爆发非常突然，来势也比较凶猛，破坏性特别大。泥石流的运动时间并不长，但是它造成的危害不能在短 时间内修复，严重威胁了人民的生命、财产安全，给社会造 成巨大的损失。这就需要相关工作人员对泥石流的成因、过 程等进行科学、合理的分析，采取一定的措施，保护人民安 全，在一定程度上降低泥石流造成的损失。1泥石流的相关介绍泥石流是一种地质灾害，通常情况下，它发生在山地、 沟壑等地势险峻的地区，这种地质灾害一直是社会的隐患， 它的发生会给社会造成巨大的损失，所以，泥石流的相关研

3、 究一直都是地质学家们热切关注的课题之一。1.1泥石流的危害泥石流的发生给社会、人民生活造成巨大的损失，它的 危害主要表现在以下几个方面：冲毁城镇、交通设施，造 成人员伤亡，而且冲毁交通设施还会拖延救援时间，威胁到 人民的生命安全；侵蚀沿程的地表结构，破坏耕地、林木 等；阻塞河道，还有可能冲毁水电站，形成水灾；泥石 流还有可能摧毁矿山，威胁到矿山工作人员的生命安全，还 造成了资源的浪费。1.2泥石流的特点泥石流作为一种地质灾害，严重影响了人民的生产、生 活，给人民造成巨大的伤害，泥石流具有如此大的危害力， 主要是因为它具有以下几点特征：爆发突然，使得人民来 不及做出相应的防范措施；来势凶猛，人

4、民来不及保护自 己，而且建筑设施也无力阻挡泥石流的侵蚀；破坏性大， 泥石流在运动过程中携带了巨大的石块，而且它的前进速度 非常快，具有非常大的能量。13泥石流的成因事情的发生都有原因，泥石流作为一种地质性的灾害,不可能平白无故的发生，泥石流的成因主要从以下几个方面分析：岩石的风化作用会使山体的土质变得疏松,暴雨、洪水的冲刷会很容易导致泥石流的发生；人类修建交通设 施、水电站等建筑设施时会造成山区的不合理的开挖，影响 山体结构，破坏山体表面；滥垦乱伐，人类的这种活动会降低山体植被的覆盖 率，使得山坡失去保护，在一定程度上加重了水土的流失， 很容易产生泥石流。泥石流作为一种危害巨大的地质现象，它的

5、影响因素还有很多，为了减小泥石流对社会、人民的危害，社会、人民 都应该采取有效的防范措施，从本质上减少泥石流的发生。 另外，在泥石流的运动过程中，受难者应该使用科学、合理 的自救、互救方法，保护生命安全，这就需要人民在日常生 活中加深对泥石流的了解，学习有效的救护方法，以备不时 只需。2泥石流沿程侵蚀动力过程的模拟分析要想采取正确的方法预防泥石流的发生，减少泥石流的 灾害，就需要相关工作人员对泥石流进行彻底的分析研究。 泥石流沿程侵蚀动力过程的模拟通过再现泥石流的发生、发 展过程，可以加深人们对泥石流的认识，方便工作人员的研 究，还可以预测泥石流的发生范围及强度，在一定程度上， 减少了社会的损

6、失，保障了人民的生命财产安全，为建筑设 施的规划、布局提供了科学的参考，具有非常重要的意义。到目前为止，泥石流动力的模拟研究已经取得一定的效 果，但是工作者们在研究过程中忽视了泥石流沿程侵蚀的动 力过程，然而这个过程对人民的生产、生活也有潜在的威胁, 在这个过程中，泥石流的体积增大，泥石流运动材料也发生 了改变，在一定程度上加大了泥石流蕴含的能量，给社会带 来更大的损失。本文主要研究泥石流沿程侵蚀动力过程的模拟，采用相 关的理论分析，得出其对泥石流的影响。2.1泥石流沿程侵蚀的动力研究的模型理论首先，假设泥石流在运动过程在的密度保持不变，可以 得到一组动力模型的方程，在这个方程组中，正确、合理

7、的 选择泥石流阻力的模式是一个非常重要的环节：摩擦阻 力，摩擦阻力是泥石流在运动过程中和地面摩擦产生的一种 力，它是泥石流运动过程中最主要的阻力；voellmy阻力 是考虑到泥石流在运动过程中会受到水的阻力作用，虽然这 个阻力方程组模型中含有经验的性质，但是这个计算方式在 很多研究中提高了计算的精确度，取得巨大的成功。一般情况下，侵蚀速率的计算模型中的侵蚀增长参数需 要根据实际情况的变化反复调整，进而得到合理的参数，其 中一个相对比较有效的方法是：根据泥石流侵蚀前后的体积 得到平均的侵蚀增长率，增加了计算过程中的精确度，为泥 石流灾难的预防提供更加科学的理论依据。2. 2泥石流的体积计算泥石流

8、体积的大小也决定着泥石流的危害性的大小。泥 石流的计算模型中有两个计算要素：有限体积的离散。体 积的网络主要有两种：结构网络以及无结构网络，后者能够 适应相对比较复杂的计算。计算数值通量。数值通量的求 解也有两种不同的方式：精确求解、近似求解。精确求解效 率不高而且过程也比较麻烦，在解决实际问题中受到了限 制。而近似求解的效率比较高，而且计算的精度也能达到规 定的要求，所以这种方法在实际中得到更加广泛的应用。(3)泥石流理论计算的实例及分析通过一系列的实例调查研究发现：在泥石流经过的区域 根据泥石流的侵蚀程度的不同分为以下几点： 侵蚀区。这个区域主要包含崩积层的物质，侵蚀区的 材料主要有： 堆

9、积区。在这个区域可以发现很多不同材料，主要有 块石、卵石体、崩积物、粉砂等等。通过一系列的计算不难发现：泥石流沿程侵蚀作用在泥 石流整个运动过程中起着巨大的作用，使得泥石流体积增 大，进而泥石流的危险系数加大。泥石流沿程的侵蚀作用是泥石流的主要特征之一，它对 泥石流有着非常大的影响，所以工作人员应该在泥石流的动 力过程的模型中加入对泥石流沿程侵蚀的研究，通过再现泥 石流的发生、发展过程，证明理论计算的正确性，从而确定 更加有效的计算方式，预测泥石流灾害发生的范围及其程 度，做好防范措施。3小结泥石流是一种危害巨大的地质灾害，它会给人民的生产 生活造成很大的影响，损害社会的利益，只有通过不断的深 入研究，根据科学的理论基础采取科学、合理的防范措施才 能在一定程度上减少社会的损失，保护人民的生命、财产安 全。本文通过对泥石流沿程侵蚀过程的模拟分析，在很大程 度上降低了泥石流对社会的危害。参考文献1 王思敏王恩志刘晓丽泥石流沿程侵蚀动力过程 模拟分析j.岩石力学与工程学，2010 (2).2 郑书彦李占斌李甲平苟建中滑坡侵蚀离散元分 析