摘要：为探明杰仲沟流域上游的潜在物源在极端条件下形成泥石流灾害,对沟口建筑及G318国道的危害性。以实地无人机拍摄数据为基础,通过三维建模生成研究区高精度的数字高程模型(DEM),再利用基于泥石流运动深度积分的massflow数值分析方法,模拟泥石流的运动过程。首先分别用两种模型(Voellmy模型和Manning模型)对已发生的泥石流灾害进行了模拟,将模拟结果与现场实际情况进行对比验证,选取了结果更精确地Manning摩擦模型并确定了相应运动参数,在此基础上对体积为3.0×105 m3的泥石流灾害进行了预测模拟评估。通过对模拟结果进行分析处理,划定了研究区内的四个危险区,为泥石流灾害的防治规划和设计提供了有效的参考依据。危险区A位于泥石流沟第一个弯道处,该区及以南区域,泥深和流动强度都较大,但该区域人类活动较少;危险区B位于第一个弯道与第二个弯道之间,危险区C位于第二个弯道处,这两个区域内泥深较大,局部区域流动强度较大,极端条件下,危险性相对较高;危险区D位于国道南侧,该区域流动强度相对较小,但流体在此区域易发生堆积,所以应提高公路下涵洞的排导能力。

摘要：一些建设项目弃渣场在堆填过程中未能按设计分层堆弃、摊铺并进行碾压,仅经过简单的场地平整后便完工移交,使得渣体各部位填土成分复杂、压实度差异较大、土体物理力学性质差,存在失稳风险。文章对某弃渣场采用massflow软件进行动力过程数值模拟,预测其在极端情况下失稳后的影响。该方法可对用地比较紧张和敏感的建设项目弃渣场选址提供决策依据,对弃渣场可能引发的地质灾害进行预测,进而为防治提供依据。

摘要：弃渣场是一个具有高势能、物源量大的危险源,一旦发生溃决运动,会对下游公共安全造成严重威胁。本次研究选取某沟谷弃渣场为研究对象,在现场调查和试验基础上,建立高精度三维模型。依据稳定性计算成果,弃渣体在极端情况下的失稳规模约19×104 m3,运用massflow模拟弃渣体的溃决泛滥范围、监测点处流速和流深以及危险性分区。研究表明:溃决运动共持续300s,溃决运动主要沿沟道主沟滑动,主滑方向的平均厚度约2.94m,最大泛滥距离约270m,溃后龙头处距离两处村落分别为231m和379m;监测点处速度显示,溃决运动速度具有突然增加,然后逐渐减少的趋势,整个溃决运动分为启动加速、稳定蠕滑和减速堆积3个阶段;溃后危险性分区表明,低、中、高风险区占比分别为49.32%、25.64%、25.64%,对居民区无明显影响。研究成果可分析弃渣场溃决运动路径、泛滥范围及运动速度特征等,对降低弃渣场溃决风险和应急响应具有重要指导意义。

摘要：泥石流常采用拦砂坝坝群布局工程措施。如何达到泥石流拦砂坝群,尤其是透过型拦砂坝群在多级拦截下的最优协同作用,是目前研究的难点。本文选择司地沟为研究区,在无人机数据和野外考察的基础上,以透过型拦砂坝群的重要设计参数开口比作为主要研究参数,采用基于改进MacCormack-TVD有限差分法的massflow软件对开口比L为1、2、3的梳齿坝群进行数值模拟,得到泥石流在不同L条件下的泥深、流速及堆积面积。研究结果表明:(1)降雨频率为1%时,泥石流运动至沟口的最大泥深为11.4 m,最大流速为16.50 m·s^(-1),在沟口形成堆积面积为35.86×10^(4)m^(2)的堆积扇。(2)拦砂坝群可有效拦截泥石流物质量,最大泥深出现在坝前,泥石流运动时长随开口比增加而减小,开口比为1时泥石流运动至3号坝址处的时间有效延长了100 s。(3)坝前后流速随开口比L增加而增加,坝前拦截物质量随开口宽度增大而减小;随L增大,1号坝功能由拦截向排导转变,2号坝拦截效能呈现先增加后减小的趋势,主要拦截物质由1、2号坝向2、3号坝转变,L=3为研究区拦砂坝群最佳开口比。本文针对泥石流透过型拦砂坝群结构优化设计的关键参数,通过理论分析与数值模拟,系统探讨透过型拦砂坝群设计中关键参数的影响机理及优化设计策略,以期为实际工程提供技术参考。

摘要：2022年北京冬奥会延庆赛区造雪引水工程是赛区重要的配套工程,担负着为赛区造雪系统提供储水及供水的任务。受工程功能和场区地形地貌条件约束,工程场区主要水工设施面临较高的泥石流风险。针对目前利用泥石流动力学数值模拟方法难以考虑多种降雨条件下泥石流启动厚度以进行多情景泥石流灾害模拟预测的问题,基于雨洪法,本文提出了考虑多降雨重现期泥石流沟平均产水厚度和物源平均产石厚度两个指标及计算公式,并结合无人机精细测量、遥感解译、现场调查、massflow等手段工具,开展了冬奥会延庆赛区造雪引水工程在不同降雨重现期下潜在泥石流灾害的模拟预测。结果表明:不同高程处的水工构筑物(塘坝和泵站)在不同降雨重现期(20 a、50 a、100 a)下受泥石流威胁的程度存在差异,其中1050塘坝泥石流风险最高,面临淤埋和冲击双重破坏;900塘坝和1290蓄水池泥石流风险次之,前者以淤埋破坏为主,后者以冲击破坏为主;900泵站和1050泵站泥石流风险较低。结合模拟分析和现场调查,建议在1050塘坝上游修建拦砂坝,在900塘坝库尾设置沉砂池,在1290蓄水池东侧修建导流槽,以保障水工设施长期安全运行。

摘要：数十年的塬上大面积灌溉导致甘肃黑方台地下水位不断提升,迄今为止已有约200余起黄土滑坡发生,造成了大量伤亡,给当地居民生活和财产安全带来了巨大的影响。针对黑方台黄土滑坡启动迅速、运动速度快、影响范围广的特征,文中以2019年10月5日发生在黑方台党川村附近的一起黄土滑坡为研究对象,通过野外调研和无人机手段,获取该滑坡的发育特征和地形数据。基于massflow软件再现了该滑坡运动全过程,最终得到堆积厚度及运动速度2个方面特征,得出以下结论:(1)“10·5”黄土滑坡体积约2.7×10^(4)m^(3),最大滑距355 m,属于小型黄土滑坡;(2)模拟结果显示,滑坡运动持续时间约45 s,最大运动速度为26 m/s,反演结果与实际情况较吻合。运动过程可分为启动加速阶段、稳定加速阶段、减速堆积阶段三个阶段;(3)对滑坡堆积厚度进行分析发现,该滑坡在主滑方向上平均厚度约0.59 m,最大堆积厚度为1.35 m,沿滑坡运动方向,堆积厚度呈现先增大后减小的趋势,堆积区最大堆积厚度为0.82 m。该研究成果可为黑方台黄土滑坡风险防控提供一定的技术支持。