泥石流GeoFlow-SPH数值模拟中参数取值研究

发布时间：2023-03-18 16:59

　　泥石流山区地形复杂难以重现,且影响因素众多,进行室内泥石流模拟实验不仅成本高,而且难度大。相对来说,数值模拟成本低、难度较小,并且能较好地再现泥石流发生时的场景。因此,通过数值模拟的手段对泥石流灾害进行模拟分析,对于泥石流灾害的预警预报和工程治理具有极其重要的现实意义。通过数值模拟的方式对泥石流进行模拟和预测,需要获得泥石流的各种参数值,因此采用简单可靠的方法,正确地计算泥石流模拟时所需参数也显得尤为重要。然而,对于泥石流的数值模拟仍存在如下几个问题:1.目前大多数数值模拟软件参数缺乏明确的计算方法和确定的取值范围。GeoFlow-SPH模拟软件开发后,逐渐应用于对滑坡、泥石流的模拟分析,但是模拟需要的参数取值同样缺乏明确的方法;2.目前大部分数值模拟都假设泥石流体积是固定的,不能对泥石流流动过程中的侵蚀做出模拟,而侵蚀作用是泥石流非常重要的特性之一。因此,本文基于GeoFlow-SPH软件,对软件中泥石流模拟所需的参数进行研究,选取了龙池地区“8.13”群发泥石流灾害中10条泥石流沟进行模拟分析和验证,在数值模拟时考虑了泥石流的侵蚀作用,让模拟能够更加真实地贴近现实情况。首先,查阅相...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 选题依据及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 泥石流数值模拟研究现状
        1.2.2 泥石流侵蚀研究现状
        1.2.3 SPH研究现状
        1.2.4 数值模拟软件参数取值研究现状
    1.3 主要研究内容与技术路线
第2章 数值模拟理论
    2.1 泥石流体常用流变模型
        2.1.1 牛顿流体模型
        2.1.2 宾汉流体模型
        2.1.3 幂定理模型
        2.1.4 二项式模型
    2.2 平滑粒子流体力学深度综合模型
        2.2.1 SPH基本原理
        2.2.2 SPH离散化
        2.2.3 特殊问题
        2.2.4 GeoFlow-SPH泥石流模型
        2.2.5 宾汉流变模型
第3章 参数取值范围及计算方法
    3.1 软件操作流程
    3.2 容重
        3.2.1 取值范围
        3.2.2 计算方法
    3.3 屈服应力
        3.3.1 取值范围
        3.3.2 计算方法
    3.4 粘滞系数
        3.4.1 取值范围
        3.4.2 计算方法
第4章 参数敏感性及最佳方法
    4.1 参数敏感性分析
        4.1.1 容重
        4.1.2 屈服应力
        4.1.3 粘滞系数
        4.1.4 侵蚀系数
    4.2 最佳计算方法分析
第5章 公式验证
    5.1 龙池地区概况
        5.1.1 位置
        5.1.2 气象条件
        5.1.3 地质地貌
    5.2 验证结果
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间取得学术成果
附录



本文编号：3763516