沟道泥石流运动—淤塞—堵溃数值模拟研究
| 摘要 | 第9-11页 |
| Abstract | 第11-12页 |
| 1 绪论 | 第13-38页 |
| 1.1 研究背景 | 第13-14页 |
| 1.2 研究意义 | 第14-17页 |
| 1.2.1 泥石流成灾特点 | 第14-15页 |
| 1.2.2 泥石流危害方式 | 第15-16页 |
| 1.2.3 泥石流研究的意义 | 第16-17页 |
| 1.3 泥石流运动的特点 | 第17-26页 |
| 1.3.1 泥石流的运动特征 | 第17-21页 |
| 1.3.2 大颗粒的堵塞-溃决机理 | 第21-26页 |
| 1.4 国内外研究进展 | 第26-36页 |
| 1.4.1 泥石流数值模型研究 | 第26-28页 |
| 1.4.2 泥石流应力本构模型研究 | 第28-30页 |
| 1.4.3 泥石流模型数值计算方法 | 第30-33页 |
| 1.4.4 泥石流数值模型应用研究 | 第33-36页 |
| 1.5 本文研究内容 | 第36-38页 |
| 2 沟道泥石流运动模型研究 | 第38-56页 |
| 2.1 泥石流混合流运动模型 | 第38-40页 |
| 2.1.1 混合流动力学基本方程 | 第38-39页 |
| 2.1.2 结构应力模式 | 第39-40页 |
| 2.2 辅助方程 | 第40-45页 |
| 2.2.1 泥石流中泥沙的沉降速率公式 | 第40-41页 |
| 2.2.2 泥石流挟沙力公式 | 第41-42页 |
| 2.2.3 泥石流宾汉体应力模型 | 第42-44页 |
| 2.2.4 泥石流黏滞系数公式 | 第44-45页 |
| 2.3 泥石流沟道糙率 | 第45-51页 |
| 2.3.1 泥石流沟道糙率特征 | 第45-46页 |
| 2.3.2 泥石流糙率系数关系式 | 第46-51页 |
| 2.4 沟道岸坡的重力启动模式 | 第51-56页 |
| 2.4.1 边坡土体应力模式 | 第51-53页 |
| 2.4.2 边坡土壤水运动方程 | 第53页 |
| 2.4.3 土体启动厚度估算 | 第53-54页 |
| 2.4.4 边坡泥石流汇流模型 | 第54-56页 |
| 3 泥石流大颗粒运动模型研究 | 第56-75页 |
| 3.1 颗粒运动基本方程 | 第56-57页 |
| 3.2 泥石流中颗粒作用力 | 第57-67页 |
| 3.2.1 颗粒有效重力 | 第57页 |
| 3.2.2 颗粒-颗粒间作用力 | 第57-62页 |
| 3.2.3 流体-颗粒间作用力 | 第62-66页 |
| 3.2.4 颗粒-固壁/床面作用力 | 第66-67页 |
| 3.3 作用力的比较和讨论 | 第67-72页 |
| 3.4 大颗粒堵塞坝的溃决机理分析 | 第72-75页 |
| 4 泥石流与大颗粒耦合运动模型 | 第75-82页 |
| 4.1 泥石流粗细颗粒分界粒径 | 第75-76页 |
| 4.2 泥石流混合流-大颗粒混合双流体模型的建立 | 第76-82页 |
| 4.2.1 混合流运动基本方程 | 第76-78页 |
| 4.2.2 大颗粒运动模型基本方程 | 第78-80页 |
| 4.2.3 辅助方程 | 第80页 |
| 4.2.4 混合流和大颗流相间作用力 | 第80-82页 |
| 5 数值离散和求解算法 | 第82-90页 |
| 5.1 泥石流混合流模型的离散和求解 | 第82-87页 |
| 5.1.1 有限体积法的离散格式 | 第82-84页 |
| 5.1.2 SIMPLE算法 | 第84-86页 |
| 5.1.3 初边界条件 | 第86-87页 |
| 5.2 大颗粒离散元追踪算法 | 第87-90页 |
| 6 蒋家沟泥石流模拟 | 第90-98页 |
| 6.1 蒋家沟流域概况 | 第90-91页 |
| 6.2 蒋家沟泥石流活动特点 | 第91-92页 |
| 6.3 计算条件 | 第92-94页 |
| 6.4 计算结果和分析 | 第94-98页 |
| 7 舟曲泥石流模拟 | 第98-110页 |
| 7.1 舟曲概况 | 第98-99页 |
| 7.2 三眼峪泥石流灾害特征 | 第99-105页 |
| 7.2.1 三眼峪流域概况 | 第99-101页 |
| 7.2.2 三眼峪特大泥石流灾害特征分析 | 第101-105页 |
| 7.3 计算条件 | 第105-106页 |
| 7.4 计算结果和分析 | 第106-110页 |
| 8 结论和展望 | 第110-112页 |
| 8.1 结论 | 第110-111页 |
| 8.2 发展与展望 | 第111-112页 |
| 参考文献 | 第112-123页 |
| 攻读博士学位期间发表论文 | 第123-124页 |
| 攻读博士学位期间参加项目 | 第124-125页 |
| 致谢 | 第125页 |
