降雨型泥石流对沟床侵蚀的水力学机理

摘要：

为解决降雨型泥石流对沟床的侵蚀和重塑机理,以水文学为基础,在科学表征泥石流流深的前提下,借助水力学理论,分析了沟床在泥石流流动剪切和渗流水压耦合作用下的侵蚀机理,研究了泥石流流动剪应力、沟床基质孔压、泥石流静压及沟床自重作用的计算方法,给出了沟床侵蚀临界深度表达;借助算例阐明了流域降雨特征、沟道几何参数以及泥石流性质对泥石流流态及侵蚀力的影响规律,展示了沟道侵蚀曲线和侵蚀量的计算方法.结果表明:(1)泥石流侵蚀能力随沟床基质埋深的增加而下降,并在临界深度处消失;(2)不同降雨条件、沟谷特征和泥石流性质下的临界侵蚀深度因流深流速的差异而不同,越利于流深流速增大的流域沟道条件则越利于侵蚀的进行.

关键词：泥石流流深模型、流动剪切作用、孔隙水压作用、临界侵蚀深度

所属期刊栏目：47

分类号：TU443(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目41202258;深部岩土力学与地下工程国家重点实验室基金资助项目SKLGDUEK1107;地质灾害防治与地质环境保护国家重点室基金资助项目SKLGP2012K023,SKLGP2013K012;国家科技支撑计划资助项目2011BAK12B03;西部之光资助项目Y2R2210210;山地所博士基金资助项目110900K251;中国交通建设资助项目2011-2JKJ-04

在线出版日期：2013-11-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1585-1592