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基于massflow的西南山区某大型岩质滑坡-碎屑流运动模拟研究

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成都理工大学学报（自然科学版） 2023年第3期50卷 361-368页

作者：周硼焜张洪波赵伟华康舜刘长武四川大学水利水电学院成都610065 成都理工大学环境与土木工程学院成都610059 中铁二十三局集团第一工程有限公司山东日照276800 西华大学应急管理学院成都610039

探讨中国西南山区突发强降雨诱发滑坡-碎屑流灾害的发展演化特征。基于现场工程地质调查,对某滑坡-碎屑流的基本运动特征和运动过程中碰撞、堆积现象开展了模拟分析。通过massflow软件进行滑坡全过程动态模拟,获得了滑坡失稳—碰撞—分... 详细信息

探讨中国西南山区突发强降雨诱发滑坡-碎屑流灾害的发展演化特征。基于现场工程地质调查,对某滑坡-碎屑流的基本运动特征和运动过程中碰撞、堆积现象开展了模拟分析。通过massflow软件进行滑坡全过程动态模拟,获得了滑坡失稳—碰撞—分流加速—扩容减速—堆积的演化过程与沟道薄、谷底厚、沿途抛洒的堆积分布特征。模拟获得堆积形态与现场实际情况基本吻合,堆积范围较实际分布偏大。

关键词：滑坡-碎屑流 massflow 动力特性数值模拟

基于massflow模型的甘肃省岷县二马沟泥石流危险性评价

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水利水电技术 2020年第4期51卷 184-192页

作者：乔渊刘铁骥陈亮邵忠凯孙书勤成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059 四川省地质调查院四川成都610081

二马沟位于甘肃省岷县茶埠镇上半沟村,曾多次暴发泥石流,对当地居民的生命安全和生产生活造成了极大的损失。为了研究二马沟泥石流的危险性,以2012年5月10日发生的泥石流灾害为基础,选取了二马沟及其左岸的河沟沿、扁坡沟、鹞子沟泥石... 详细信息

二马沟位于甘肃省岷县茶埠镇上半沟村,曾多次暴发泥石流,对当地居民的生命安全和生产生活造成了极大的损失。为了研究二马沟泥石流的危险性,以2012年5月10日发生的泥石流灾害为基础,选取了二马沟及其左岸的河沟沿、扁坡沟、鹞子沟泥石流沟为研究对象,经过详细的资料收集和野外调查,获得了该流域内地形、物源、水源等资料,通过试验和计算分析得到了模拟所需的参数值,结合网络化的数字高程模型,在ArcGis中将研究区DEM栅格数据转换成massflow软件可以读取的ASCII格式,建立计算模型。利用massflow软件模拟了1%、2%、5%降雨频率下泥石流冲出物的流动速度、堆积深度、堆积范围,根据泥石流的强度与危险性分区标准,将研究区划分为高危险、中危险、低危险三个区域。结果表明:在实际降雨频率下模拟得出主沟泥石流最大流速为11.05 m/s,最大泥深为13.05 m,堆积范围为3.47×10^4 m^2,堆积方量Qz为18.55×10^4 m^3,模拟精度到达80%以上;高危险范围占据了整个危险范围的60%以上,中危险和低危险分布面积较小,说明二马沟是一条危险性较大的泥石流沟,研究成果为当地的防灾减灾工作提供一定的科学指导意义。

关键词：二马沟泥石流 massflow 数值模拟危险性评价

SIMULATION OF U-TYPE TUBE FOR MEASURING DIRECT massflow USING FINITE ELEMENT MODEL

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SIMULATION OF U-TYPE TUBE FOR MEASURING DIRECT MASSFLOW USIN...

基于massflow模型的西藏仁布杰仲沟泥石流运动特征分析

第四届北京国际系统仿真和科学计算会议

作者： Fan Shangchun Han HongfengDepartment of Automatic ControlBeijing University of Aeronautics and AstronauticsBeijing 100083 ChinaBeijing Changfeng YiLai Automation Co. Ltd.China Aerospace CorporationBeijing 100854 China

＜正＞As a sensing component of the direct mass flow sensor, the cantilever U-type tube is one of the typical structures. Based on the finite element model of elastic tube, this paper investigates the frequency characteristics of the fiexural vibration of U-type tube, The varying laws of the first and second natural frequencies of the fiexural vibration of U-type tube are presented under the different ratio between the circular radius and the straight length of the tube. The optimal structural parameters of U-type tube are determined based on the principle of the lowest natural frequency. The obtained results are of theoretical role in developing the direct mass flow sensor.

关键词： finite element model U-type tube frequency characteristics massflow

来源： cnki会议评论

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中国地质灾害与防治学报 2019年第6期30卷 25-33页

作者：段学良马凤山郭捷孙琪皓中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院页岩气与地质工程重点实验室北京100029 中国科学院地球科学研究院北京100029 中国科学院大学北京100049

为探明杰仲沟流域上游的潜在物源在极端条件下形成泥石流灾害,对沟口建筑及G318国道的危害性。以实地无人机拍摄数据为基础,通过三维建模生成研究区高精度的数字高程模型(DEM),再利用基于泥石流运动深度积分的massflow数值分析方法,模... 详细信息

为探明杰仲沟流域上游的潜在物源在极端条件下形成泥石流灾害,对沟口建筑及G318国道的危害性。以实地无人机拍摄数据为基础,通过三维建模生成研究区高精度的数字高程模型(DEM),再利用基于泥石流运动深度积分的massflow数值分析方法,模拟泥石流的运动过程。首先分别用两种模型(Voellmy模型和Manning模型)对已发生的泥石流灾害进行了模拟,将模拟结果与现场实际情况进行对比验证,选取了结果更精确地Manning摩擦模型并确定了相应运动参数,在此基础上对体积为3.0×105 m3的泥石流灾害进行了预测模拟评估。通过对模拟结果进行分析处理,划定了研究区内的四个危险区,为泥石流灾害的防治规划和设计提供了有效的参考依据。危险区A位于泥石流沟第一个弯道处,该区及以南区域,泥深和流动强度都较大,但该区域人类活动较少;危险区B位于第一个弯道与第二个弯道之间,危险区C位于第二个弯道处,这两个区域内泥深较大,局部区域流动强度较大,极端条件下,危险性相对较高;危险区D位于国道南侧,该区域流动强度相对较小,但流体在此区域易发生堆积,所以应提高公路下涵洞的排导能力。

关键词：泥石流 G318国道数值模拟 massflow 危险区

基于GIS和massflow仿真的尾矿库溃坝危害下的桥梁风险评估

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基于GIS和Massflow仿真的尾矿库溃坝危害下的桥梁风险评估

作者：丁邦政华中科技大学

学位级别：硕士

随着高速公路网覆盖范围及建设里程的不断增长以及我国工程建设水平的提高,工程中更为注重灾害条件下桥梁工程的风险评估。尾矿库是筑坝拦截沟口或围地建成的用以堆存金属、非金属尾矿的场所,这是一种具有高势能的人造泥石流危险源,尾... 详细信息

随着高速公路网覆盖范围及建设里程的不断增长以及我国工程建设水平的提高,工程中更为注重灾害条件下桥梁工程的风险评估。尾矿库是筑坝拦截沟口或围地建成的用以堆存金属、非金属尾矿的场所,这是一种具有高势能的人造泥石流危险源,尾矿库溃坝形成的泥石流将会对下游道路和桥梁造成巨大的损害。灾害条件下道路、桥梁与隧道工程设计方案的选择及优化并对这类风险进行控制是十分必要且有重要工程应用价值的研究课题。本文整合地理信息系统(GIS)技术、尾矿库数值模拟方法和风险评估理论,将其应用于某高速公路沿线尾矿库下游桥梁的工程风险评估,并根据评估结果对设计方案提出风险控制措施,以期为解决这类复杂的工程风险评估与决策问题提供一种新的思路。本文主要研究内容如下:(1)查阅文献和工程资料,了解国内外对于尾矿库溃坝、泥石流灾害、桥梁风险评估等方面的研究进展,并将尾矿库溃坝灾害条件下的桥梁风险评估问题进行拆解,分别从尾矿库溃坝机理及其研究方法、泥石流灾害动力学特征参数及其计算方法、泥石流灾害对桥梁的危害及其模拟方法和桥梁风险评估及理论四个方面进行总结。(2)将GIS技术应用于尾矿库溃坝泥石流模拟和桥梁风险评估中,整合ArcGIS软件强大的空间数据处理和分析功能以及massflow软件对于复杂地形条件下的泥石流仿真计算功能,对尾矿库溃坝泥石流进行了数值模拟,得到了泥石流流深、流速、浆体整体冲击力、大石块冲击力等数据,并以此为基础利用有限元分析软件ANSYS进行了泥石流冲击桥墩数值模拟,进一步得到了后续风险评估所需要的桥墩最大应力、墩顶最大位移等关键数据。(3)提出将泥石流作用时域内溃坝影响区域各位置点流速与流深乘积最大值作为该点所受危害程度的判定标志,该参数可以作为道路选线、桥梁孔跨布置、结构选型、防护工程方案拟定等问题的参考指标;提出以泥石流浆体与大石块对桥墩的最大倾覆力矩作为最不利桥墩与其最不利工况的选取指标,并以倾覆力矩最大桥墩为对象进行泥石流冲击作用响应分析和风险损失评估。(4)建立了尾矿库溃坝风险指标体系、桥梁结构风险损失指标体系,利用调查表法、专家打分法等方法进行了桥梁风险评估,总结了泥石流灾害区域桥梁工程设计阶段可采取的风险控制措施,并提出了相应的措施建议。

关键词：桥梁风险评估尾矿库泥石流 massflow GIS

基于massflow的金沙江白格滑坡数值模拟及堵江风险预测

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地质灾害与环境保护 2021年第4期32卷 3-7页

作者：曹水合吴新明钟东四川省地质矿产勘查开发局九一五水文地质工程地质队眉山620020

2018年10月10日和2018年11月3日,金沙江白格先后两次发生特大型滑坡堰塞堵江事件,尤其是第二次滑坡后,滑坡区后缘及中后部两侧产生强烈变形,形成一系列潜在不稳定块体(残留体)。结合相关学者研究和应急勘查成果,在详细分析白格滑坡残留... 详细信息

2018年10月10日和2018年11月3日,金沙江白格先后两次发生特大型滑坡堰塞堵江事件,尤其是第二次滑坡后,滑坡区后缘及中后部两侧产生强烈变形,形成一系列潜在不稳定块体(残留体)。结合相关学者研究和应急勘查成果,在详细分析白格滑坡残留体特征及发展变化趋势的基础上,基于massflow数值模拟软件对残留体堵江范围和高度进行了风险预测研究。结果表明:(1)滑坡残留体仍处在应力调整及变形状态,K2、K3及K1-2变形速率较大,滑槽弃渣堆积体雨季冲刷严重,存在再次发生滑坡堵江的风险。(2)残留体8种组合模型失稳后主要沿原滑槽方向运动,堵塞金沙江,形成长条形堰塞坝,最大厚度约58 m,部分颗粒残留在滑坡表面。(3)该方法对高位滑坡堵江风险预测具有一定的参考价值。

关键词：白格滑坡堰塞堵江 massflow 数值模拟风险预测

基于massflow的梅龙沟流域泥石流危险性评价

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甘肃水利水电技术 2022年第12期58卷 38-43页

作者：徐泽浩范雅婕成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

2020年6月17日凌晨3时左右,在丹巴县半扇门乡暴发短时强降雨,继而梅龙沟泥石流爆发,堆积物堵塞小金川河,导致下游阿娘寨村一组全部被淹埋,泥石流堵塞形成的堰塞坝溃决后,河道水流开始侵蚀位于沟口的阿娘寨古滑坡坡脚,导致山体失稳并造... 详细信息

2020年6月17日凌晨3时左右,在丹巴县半扇门乡暴发短时强降雨,继而梅龙沟泥石流爆发,堆积物堵塞小金川河,导致下游阿娘寨村一组全部被淹埋,泥石流堵塞形成的堰塞坝溃决后,河道水流开始侵蚀位于沟口的阿娘寨古滑坡坡脚,导致山体失稳并造成大规模灾害。为明确梅龙沟泥石流的危险性划分,分析不同降雨频率(20年一遇、50年一遇、100年一遇)下的泥石流爆发强度,利用深度积分连续统分析方法模拟泥石流运动过程,并结合流速和堆积厚度建立梅龙沟泥石流危险性评价模型。结果表明:梅龙沟20年一遇规模泥石流的影响范围为0.15km2;50年一遇规模泥石流的影响范围为0.18km2;100年一遇规模泥石流的影响范围为0.24km2。梅龙沟泥石流低危险区面积占比为27.3%,中危险区面积占比为31.1%,高危险区面积占比为41.6%。高危险区主要集中在沟道、沟口关州村附近以及小金川河河道中央。

关键词：梅龙沟 massflow 泥石流危险性评价

基于massflow模型的吉隆县卓汤沟泥石流风险评价

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西藏科技 2022年第7期 31-35页

作者：普布次仁普布扎西边巴次仁格桑多吉多吉次旦米玛扎西西藏自治区地质矿产勘查开发局第六地质大队西藏拉萨851400

文章对泥石流成灾机理分析,初步确定其易发性与运动模式,构建massflow数据模型,通过数据反演将泥石流强度与暴发的重现周期(10年、20年)相互结合分析泥石流的危险性;文章选取由数值模拟得到的泥石流流深和流速作为危险性评价因子,对不... 详细信息

文章对泥石流成灾机理分析,初步确定其易发性与运动模式,构建massflow数据模型,通过数据反演将泥石流强度与暴发的重现周期(10年、20年)相互结合分析泥石流的危险性;文章选取由数值模拟得到的泥石流流深和流速作为危险性评价因子,对不同降雨频率下的泥石流进行危险性评价,绘制出危险性分区图;再借助人口与财产分布密度图来确定危险区范围内的受威胁人口与财产,最后通过查表法与查图法确定危险区内的风险性等级,风险评价结果为场镇建设和规划提供科学依据,从而有效地规避风险和减灾防灾。

关键词：卓汤沟泥石流 massflow 数值模拟风险评价

基于massflow模型的泸房沟泥石流危险性分析

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中文科技期刊数据库（全文版）自然科学 2023年第6期 71-74页

作者：彭秋建成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

泸房沟流域内固体物源较多沟道堵塞严重,若遇到连续暴雨,再次爆发泥石流的可能性较大,严重的威胁到沟口人民的生命财产安全,为研究泸房沟泥石流危险性,本文以野外调查数据以及遥感解译数据为基础,利用massflow软件进行泸房沟流域泥石流... 详细信息

泸房沟流域内固体物源较多沟道堵塞严重,若遇到连续暴雨,再次爆发泥石流的可能性较大,严重的威胁到沟口人民的生命财产安全,为研究泸房沟泥石流危险性,本文以野外调查数据以及遥感解译数据为基础,利用massflow软件进行泸房沟流域泥石流过程进行模拟,得到泥石流不同位置堆积厚度、速度以及堆积范围,对泸房沟泥石流进行了风险性评价,并提出相应的防治建议。结果表明:泸房沟泥石流在沟口位置最大堆积厚度为5m,泥石流龙头最大流速为8m/s,模拟结果与现场调查结果相符,泸房沟泥石流沟易发程度评分分别为99分,易发程度属于中等易发。

关键词：泥石流 massflow 数值模拟危险性评价