基于结构两相阻力分析的泥石流堆积形态研究.pdf

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1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004—9665／2010／18(1)一0100—05基于结构两相阻力分析的泥石流堆积形态研究樊赘赘①王思敬①②王恩志①(①清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100086)(②中国科学院地质与地球物理研究所北京100029)摘要针对泥石流的结构两相阻力特征，采用结构两相阻力对泥石流的堆积形态进行了静力学分析，推导出在一般条件下泥石流堆积形态的公式，并讨论了在不同条件下泥石流堆积形态的特点。分析表明采用结构两相阻力对泥石流堆积形态分析可以较合理的模化阻力项，能够表现泥石流体复杂的成分结构

2、组成，较真实的反映实际泥石流的堆积形态特征。在特定材料条件下，结构两相阻力项转化为单一材料阻力项，所得到的相应结论与已有对单一材料的分析结论一致。关键词结构两相阻力泥石流堆积形态中图分类号：1"642．2，X141文献标识码：AANALYSISOFCONCEPTUALTWo．PHASERESISTANCEFORACCUMU．LATIoNSTATEoFDEBRISFLoWSFANYunyun~WANGSijing①②WANGEnzhi~((~)StateKeyLaboratoryofHydroscienceandEngineering，TsinghuaUniversi

3、ty，Beijing100084)((~InstituteofGeologyandGeophysics，ChineseAcademyofSciences，Belting100029)AbstractThispaperaimsatthecharacteristicsofconceptualtwo—phaseresistanceofdebrisflow．Itusesthecon—eeptualtwo·phaseresistanceforastaticanalysisonaccumulationstateofdebrisflow．Asaresult，aformulafor

4、ac—cumulationstateofdebrisflowingeneralconditionispresented．Furthermore，thecharacteristicsofaccumulationstateofdebrisflowindifferentconditionsarediscussed．Theanalysisshowsthatitisreasonabletomodeltheresist—ancetermwiththeconceptualtwo—phaseresistance．Italsoindicatesthecomplicatedstruct

5、urecompositionandre—flectsveritablytherealaccumulationstateofdebrisflow．Underagivenmaterialcondition，theconceptualtwo—phaseresistancetermtransformsintotheresistancetermofsinglemateria1．Thecorrespondingconclusionobtainedisidenticaltotheexistingconclusionofanalysis013asinglemateria1．Keyw

6、ordsConceptualtwo—phaseresistance，Debrisflow，Accumulationstate}收稿日期：2009—08—31；收到修改稿日期：2009—10—20．基金项目：国家自然科学基金项目(No．40872152)；“十一五”国家科技支撑计划重点项目(2006BAK30B02)；水沙科学国家重点实验室自筹项目：地震诱发堰塞湖的形成机理与溃决风险调控理论．第一作者简介：樊赞赞，主要研究方向为水岩动力过程研究，Email：fanyy05@mails．tsinghla．edu．crl18(1)樊赘赘等：基于结构两相阻力分析的泥石流堆积

7、形态研究101相流体，并用结构固液两相来模化阻力项。1引言在静力分析中液相阻力只考虑与剪切变形无关的静切力，即宾汉应力，于是单位面积液相阻力可以泥石流是由水、粘性细颗粒及粗颗粒等材料组表示为棚J：成的复杂流体，它由降雨、地震等条件诱发的失稳边=6(1)坡形成，是一种在山区频发的地质灾害。在泥石流式中s表示液相阻力，而r表示静切力，也即宾汉爆发时常常会冲毁公路桥梁，湮没土地房屋，堵塞河应力。流航道，影响着人们的正常生活，威胁着人们的生命同样，固相阻力也只考虑与剪切变形无关的颗和财产安全。粒间的静止摩擦应力。于是单位体积固相阻力可以目前，对泥石流的研究主要集中在泥石