一种沟道山洪泥石流颗粒分级堆积特征分析方法技术

本发明专利技术提供了一种沟道山洪泥石流颗粒分级堆积特征分析方法，步骤如下：

【技术实现步骤摘要】
一种沟道山洪泥石流颗粒分级堆积特征分析方法


[0001]本专利技术属于泥石流减灾防灾
，涉及一种沟道山洪泥石流颗粒分级堆积特征分析方法
。

技术介绍

[0002]我国有接近一半的国土面积被划分为山洪灾害防治区，在全球气候温暖化背景下伴随着在山丘区更加频繁的集中降雨，山洪灾害对人类活动的危害日益增加
。
泥石流作为一种常见的山洪灾害，广泛地分布于世界各地
。
由于泥石流沟道与山洪沟之间既存在一定的差异，又可以在一定条件下相互转化，使得灾害种类的准确判别变得更加困难
。
泥石流在运动过程中具有高速和高冲击力的特点，这为已有建筑的保护以及新建防护工程的设计都带来了很大的困难
。
当前，针对以泥石流为主要代表的涉及流体中固体颗粒在重力驱动下所进行的快速质量运动的研究，是通过将多相流动视为单相流体，进而应用库伦塑性理论或粘塑性理论对流动本身进行描述
。
但是，这种假设忽略了泥石流流动过程中由于多相之间相互作用而产生的影响，因而难以揭示泥石流运动过程中的沟床演变以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种沟道山洪泥石流颗粒分级堆积特征分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1
，以拟进行沟道山洪泥石流颗粒分级堆积特征分析的山丘区泥石流沟道作为目标沟道，目标沟道由相互衔接的泥石流形成区
、
泥石流流通区和泥石流堆积区组成，泥石流形成区的比降
≥
泥石流流通区的比降，泥石流流通区的比降大于泥石流堆积区的比降，泥石流流通区中具有松散堆积的泥沙颗粒；
S2
，根据目标沟道的地形信息和松散堆积的泥沙颗粒的级配信息，在开源软件
Gmsh
中建立目标沟道概化模型，该概化模型包括相互衔接的泥石流形成区
、
泥石流流通区和泥石流堆积区，泥石流流通区中设有松散堆积的泥沙颗粒，在该概化模型的泥石流形成区的上方设置有与泥石流形成区相互衔接的盛装有泥石流浆体的水箱；
S3
，采用
CFD
‑
DEM
耦合模型模拟计算在泥石流浆体作用下概化模型中的泥沙颗粒的输移过程，得到泥沙颗粒在概化模型的泥石流堆积区中的位置随时间的变化关系；
S4
，
①
根据步骤
S3
的模拟计算，确定不同时刻的泥沙堆积区中泥沙颗粒的坐标，对
t
时刻泥石流堆积区中的泥沙颗粒的坐标进行算数平均，得到
t
时刻堆积体的几何中心，然后根据式
(9)
计算泥石流堆积区中泥沙颗粒在不同时刻距离堆积体几何中心的距离，式
(9)
中，
r(x,y,t)
为
t
时刻堆积体的几何中心，
r(x+
Δ
x,y+
Δ
y,t+
Δ
t)
为泥石流堆积区中的泥沙颗粒在
t+
Δ
t
时刻的位置，
Δ
r
为泥石流堆积区中泥沙颗粒在不同时刻距离堆积体几何中心的距离；
②
根据步骤
S4
的步骤
①
的操作，计算出泥石流堆积区中不同粒径的泥沙颗粒在不同时刻距离堆积体几何中心的距离，然后将同一时刻泥石流堆积区中同一粒径的泥沙颗粒的距离该时刻堆积体几何中心的距离的数据纳入同一距离数据集中，根据同一距离数据集中的数据，确定上四分位数
Q3
，下四分位数
Q1
，以及四分位间距
IQR
，
IQR
＝
Q3
‑
Q1
；再计算出
Q3+1.5
×
IQR
的值，
Q3+1.5
×
IQR
即为某时刻某一粒径的泥沙颗粒在堆积体中的外部边界；
③
根据步骤
S4
的步骤
①②
的操作，选取至少3个特征粒径...

【专利技术属性】
技术研发人员：王协康，聂一品，王雨歌，兰玲，杨青远，闫旭峰，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：