泥石流颗粒的标度分布

摘要：

大多数泥石流由宽粒径颗粒组成,粒径介于10-3～102 mm.通常以个别特殊粒径(如D10、D30 、D50等)或其组合(如均匀系数、曲率系数等)来刻画颗分的性质,但这些都是经验性参数,没有明确的物理意义,也不能确定颗分曲线的函数形式.选取蒋家沟典型黏性泥石流流体样本和国内各泥石流多发区泥石流堆积土体样本,通过粒度分析,运用Matlab和函数逼近方法,发现泥石流颗粒普遍满足一种标度分布:P(D)=CD-μexp(-D/Dc),因而颗分性质可以用自然参数μ和Dc来刻画.μ刻画了土体在自然状态下的孔隙度,Dc是一个特征粒径,代表颗粒组成的范围.根据蒋家沟大量泥石流样本发现,μ＜0.10,而对高容重泥石流,μ＜ 0.05.泥石流容重随Dc呈幂函数增长,Dc从而刻画了泥石流的输移能力.由此确立了分布参数与泥石流性质的关系,并将其用于汶川震区泥石流的评估.

关键词：泥石流、颗分曲线、标度分布、分布参数、泥石流评估

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分类号：TV14(水利工程基础科学)

资助基金：中国科学院重点部署资助项目KZZD-EW-05-01;国家重点基础研究发展规划2011CB409902;国家科技支撑计划资助项目2012BAK10B04

在线出版日期：2017-01-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1-7