尾矿库溃坝泥石流演进规律模型试验研究

发布时间：2017-10-09 13:43

  本文关键词：尾矿库溃坝泥石流演进规律模型试验研究

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【摘要】：尾矿库属于矿山生产的三大控制性工程之一,是一种特殊的工业建筑物,是金属矿山建设的重要组成部分。大多数尾矿库修建在山谷上游,而其下游沟谷或开阔地都有居民区、交通和通信设施等。尾矿库一旦发生溃坝,其内存放着的大量尾矿倾泻而下形成泥石流,这种高势能的泥石流有巨大的破坏作用,给下游人民生命、财产带来灾难。因此,进行尾矿库溃坝泥石流演进规律的研究,对充分认识其灾害特征和其防治工作有重要意义。本文以承德市某尾矿库工程为背景,结合模型试验和数值模拟两种研究方法对尾矿库溃坝泥石流演进规律进行了系统全面的研究。本文的主要内容如下:(1)全面总结了泥石流流变特性和研究方法。针对泥石流流变特性,介绍了泥石流流变模型的发展过程,着重介绍了广泛应用于泥石流研究的宾汉模型。针对泥石流研究方法,分别从模型试验、经验公式和数值模拟三个方面进行了介绍。(2)以承德市某尾矿库为工程背景,通过对尾矿砂样进行相关土工试验,获得了其粒径级配、物理力学性质等基本参数,为模型试验和数值模拟提供基础资料。(3)基于尾矿库溃坝泥石流相似理论,依据原型尾矿库的设计资料和尾矿库山区地形资料,建立了尾矿库溃坝泥石流模型试验系统。通过观测记录溃坝泥石流演进过程,分析溃坝泥石流淹没范围、推进速度、淹没深度分布等数据,得到溃坝泥石流的运动规律。(4)依据尾矿库资料,假定溃坝泥石流为宾汉流体,建立尾矿库溃坝泥石流三维数值模型,并利用溃坝泥石流模型试验结果对数值模型进行了验证。之后,在数值模型中设置不同的泥石流流变参数,模拟不同流变参数的溃坝泥石流在下游区域的演进过程,通过分析不同流变参数溃坝泥石流的淹没范围、推进速度和不同特征位置淹没深度的变化,得到了流变参数对溃坝泥石流演进的影响规律。
【关键词】：尾矿库 泥石流 演进规律 模型试验 数值模拟
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV649;P642.23
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 本文研究背景9-10
• 1.2 国内外研究现状10-14
• 1.2.1 泥石流流变特性11-12
• 1.2.2 溃坝泥石流研究方法12-14
• 1.3 本文研究内容14-16
• 第二章 溃坝泥石流模型相似准则16-25
• 2.1 水流相似准则16-21
• 2.1.1 相似的基本特征16-18
• 2.1.2 佛汝_，
  
  本文编号：1000526
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