降雨条件下的边坡稳定性及泥石流预警研究

发布时间：2022-02-16 21:39

　　我国是一个山地较多的国家,山地面积约占国土面积的三分之二。在全球变暖的背景下,极端天气频繁发生,降雨容易引发泥石流。泥石流灾害是一种混杂着大量固体物质的复杂多相流体,可产生巨大的冲击。泥石流灾害将会造成大量的人员伤亡和破坏。泥石流是由自然因素和人为因素共同作用的结果,这使得它的爆发具有不可预测性。因此,如何合理确定降雨对边坡的影响,是进行滑坡防治的重要研究课题。本文提出了一种优化计算降雨条件下边坡稳定性的分析方法,基于此方法结合建立的泥石流预警方法,对泥石流进行预警分析。本文首先研究了降雨条件下,坡面径流与地下渗流对边坡稳定性的影响。利用水量守恒原理建立地表径流和地下渗流方程,在此基础上,推导了径流与渗流的差分求解格式,通过耦合两个径流和渗流差分方程,分析了降雨条件下降雨强度、降雨持续时间、土壤初始含水量和孔隙率以及土壤饱和渗透系数对斜坡土壤入渗的影响。其次本文通过分析计算降雨条件下不同湿润锋深度Zf以上坡体的安全系数,以安全系数为参考,分析泥石流产生的可能性,在此基础上建立了降雨条件下边坡稳定性计算模型,编写了坡面径流与地下渗流藕合的计算程序,求解不同湿润锋深度以上边坡的安全系数。再... 

【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市211工程院校教育部直属院校

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题依据及研究意义
    1.2 国内外研究状况
        1.2.1 边坡稳定性相关领域的研究现状
        1.2.2 泥石流预警研究现状
    1.3 研究内容及技术创新点
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 创新点
第2章 径流与渗流的基本理论
    2.1 径流与渗流的基本概念和分类
        2.1.1 径流与渗流基本概念
        2.1.2 径流与渗流的分类
    2.2 边坡土壤中水分的形式
    2.3 土壤水的势能
    2.4 达西(Darcy)定律
    2.5 坡面径流研究
    2.6 地下渗流研究
    2.7 坡面径流与渗流影响因素研究
        2.7.1 降雨入渗影响的研究
        2.7.2 初始含水量对坡面径流与渗流的影响
        2.7.3 降雨强度对对坡面径流与渗流的影响
        2.7.4 坡角对对坡面径流与渗流的影响
    2.8 本章小结
第3章 降雨条件下渗流与径流的耦合分析
    3.1 概述
    3.2 TRIGRS模型原理
    3.3 径流与渗流耦合分析
        3.3.1 倾斜滑坡模型存在的各种通量与变量
        3.3.2 产生地表径流前的降雨入渗
        3.3.3 t_p时刻后的地表径流
        3.3.4 t_p时刻后的地下渗流
        3.3.5 径流和渗流方程耦合计算
    3.4 降雨条件下边坡稳定性分析
    3.5 本章小结
第4章 泥石流预警方法建立及验证
    4.1 泥石流的基本理论
        4.1.1 泥石流简介
        4.1.2 泥石流的特点
        4.1.3 泥石流形成条件分析
        4.1.4 泥石流的演化过程
        4.1.5 泥石流破坏形式
        4.1.6 泥石流灾害预警临界线
    4.2 泥石流灾害预警方法构建思路
    4.3 泥石流预警方法建立
    4.4 泥石流预警模拟验证
        4.4.1 工程概况
        4.4.2 数据参数
        4.4.3 计算过程
    4.5 泥石流预警信息发布
    4.6 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 研究展望
参考文献
读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于模型试验的震区沟道泥石流阈值研究[J]. 孟华君,姜元俊,张向营.  人民黄河. 2017(07)
[2]边坡稳定性分析方法研究现状与展望[J]. 周东升,杨凤芸,武帅萌.  露天采矿技术. 2017(07)
[3]泥石流监测预警研究现状综述[J]. 杨顺,潘华利,王钧,陆桂红,欧国强,宇岩.  灾害学. 2014(01)
[4]缺资料地区泥石流预警雨量阈值研究[J]. 潘华利,欧国强,黄江成,曹波.  岩土力学. 2012(07)
[5]降雨条件下公路边坡暂态饱和区发展规律[J]. 付宏渊,曾铃,蒋中明,何忠明.  中国公路学报. 2012(03)
[6]基于数字滑坡技术的暴雨滑坡、泥石流预警、监测模型研究[J]. 王治华,郭兆成,杜明亮,程尊兰.  地学前缘. 2011(05)
[7]含水量对非饱和土抗剪强度参数的影响研究[J]. 边加敏,王保田.  地下空间与工程学报. 2011(01)
[8]不同面积小流域山洪泥石流预报模型研究——以北京市密云县为例[J]. 张洪江,郑国强,程金花,吴敬东,吴煜禾,侯旭峰,叶芝菡.  灾害学. 2011(01)
[9]基于雨量(强)条件的泥石流预测预报研究现状、问题与建议[J]. 倪化勇,王德伟.  灾害学. 2010(01)
[10]泥石流危险性评价研究进展[J]. 李阔,唐川.  灾害学. 2007(01)

博士论文
[1]北京市房山区西区沟小流域山洪泥石流灾害预测预警研究[D]. 曹琛.吉林大学 2017
[2]泥石流降雨启动机制及早期预警模型的研究[D]. 黄晓虎.吉林大学 2016
[3]滑坡转化泥石流起动机理试验研究[D]. 陈晓清.西南交通大学 2006
[4]降雨条件下饱和—非饱和土径流渗流耦合数值模拟研究[D]. 张培文.大连理工大学 2002

硕士论文
[1]降雨条件下坡面径流与饱和—非饱和渗流耦合计算模型研究[D]. 童富果.三峡大学 2004



本文编号：3628708