基于岩质滑坡引发泥石流的影响范围评价模型.pdf

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1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004—9665／2013／21(4)．0598．09基于岩质滑坡引发泥石流的影响范围评价模型术张锡涛①刘翔宇①②谢谟文②尹彦礼②③(①国核电力规划设计研究院北京100095)(②北京科技大学土木与环境工程学院北京100083)(③华北水利水电学院郑州450045)摘要降雨滑坡引发泥石流是发生于山的复杂地质灾害现象。通常与地质、地层岩性、岩土体的力学性质、雨量、地下水和土地使用情况有关。分析滑坡与泥石流之间的内在关联因素不仅为分析滑坡破坏机理提供一个参考依据，而且也可以作为滑坡引发泥

2、石流评估的基础。本文基于质量守恒定律和黏性牛顿流体Navier—Stokes方程的泥石流二维数学模型，进行深度积分后采用有限差分法进行数值求解，引用统计得出的溪流倾斜角正切值与泥石流影响范围的宽度关系表达式。结合GIS，完善了3DslopeGIS系统。对以往记载的山体滑坡引发泥石流案例进行类似地质条件的滑坡灾害再发可能性和影响范围分析。本文模型及系统不仅可用于预测泥石流的影响范围，还可以风险地图来显示可能受泥石流影响的地区。关键词岩质滑坡泥石流数学模型深度积分GIS影响范围中图分类号：P642．23文献标识码：AMATHEMATICALMoDELFo

3、REVALUATINGAFFECTEDRANGEoFDEBRISFLoWINDUCEDBYRoCKLANDSLIDEZHANGXitao~)LIUXiangyu①②XIEMowen~YINYanli②③((~)StateNuclearElectricPowerPlanning，DesignandResearchInstitute，Beijing100095)(②CivilandEnvironmentalEngineeringInstitute，UniversityofScienceandTechnologyBelting，Beijing100083)

4、(~NorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower，Zhengzhou450045)AbstractDebrisormudflowcausedbythelandsideisoneofcomplicatedgeologichazardsinmountainarea，whichisusuallyrelatedtogeology，lithology，themechanicalcharacteristicsoftherockandsoil，rainfall，ground．water，andlandus

5、agecondition．Theanalysisofimmanentrelationshipsbetweenlandslideandmudflowcannotonlyaffordareferencefortheanalysisoflandslidefailuremechanism，butalsobeusedasthebasisofevaluationofmudflowtriggeredbylandslides．Inthispaper，thedepthintegralisappliedtwotwo—dimensionalmathematicalmode

6、lofmudflow．ThemodelisbasedontheprincipleofconservationofmassandviscousNewtonianfluidNavier-Stovkesequation．Then，thisequationisnumericallycomputedbyusingthefinitedifferencemethod．Therelationalexpressionbetweenstreamstiltangleandthewidthofaffectedrangeofmudflowisobtainedfromstati

7、stics．Itisap—pliedtoanalyzingthepossibilityofmudflowinducedbylandslideswhichoncefailedunderthesimilargeologicalconditions．CombiningwithGIS，themodelcanalsobeusedtopredictimpactedrangeofmudflowbyusingrisk收稿日期：2012—10—30；收到修改稿日期：2013—04—10．基金项目：国家自然科学基金项目(40972229)资助．第一作者简介：张锡涛，主要

8、从事地质工程、岩土工程领域的研究工作．Email：zhangxitao@snpdfi．coln21(4)张锡