流量曲线在时间上具有滞后特征，说明泥石流从入口流入到从出口流出有较长时间在时，出口处曲线开始发生变化，说明此时从出口处有泥石流物质流出在时，出口质量流量数值达到顶峰，说明此时出口边界的峰值质量流量出现。进口出口质量流量出现差异，原因是由于流场内部储存了定量的泥石流。图进出口质量流量曲线后处理分析的后处理内容多样功能齐全，可以通过云图江分析以都汶高速沿线磨子沟为例工程地质学报，胡桂胜，陈宁生，游勇，等连山大桥泥石流运动特征及沟道堵溃分析成都理工大学学报自然科学版，高云建，陈宁生，赵春瑶，等干热河谷区泥石流活动特征及对交通干线的危害以峨汉高速为例人民长江，杨海龙，樊晓，姜元俊基于的泥石流工程治理效果分析以都江堰银洞子沟泥石流为例人民长江焦亮，柳金峰，游勇，等泥石流沟危险度定量评价研究以白龙江陇南两河口镇至桔柑乡段为例人民长江，胡佳武，李桥，黄健基于的克枯沟泥石流动力学特性分析人民长江，基金川藏区高速公路重大地质灾害监测预警系统及应用示范研究项目藏高科技国家重点研发计划项目。在对泥石流的研究分析与防治中，沟床的平均比降是个关键的影响因素指标，沟床平均比降反映出泥石流沟道的坡度。克枯沟泥石流流经的面积为，主沟全长为，泥石流沟道比降平均值为。克枯沟剖面如图所示。图克枯沟全貌图克枯沟剖积过程与特征水利学报左正金，李才，王硕楠，等基于软件的柿树沟泥石流运动过程数值模拟水电能源科学宋兵，沈军辉，李金洋，等在泥石流运动模拟中的应用以白沙沟泥石流为例泥沙研究，高云建，陈宁生，田树峰，等低频泥石流对西南山区交通干线的危害与防治以汶马高速理县段为例人民长江，林斌，张友谊，罗珂，等沟道松散物质起动模型试验及冲出量预测川省以北川青林沟为例人民长江田树峰，陈宁生，高云建，等绵高速平武段泥石流运动参数特征与工程危害人民长江，国家统计局农村社会经济调查司中国县域统计年鉴乡镇卷北京中国统计出版社，刘希林，吕学军，苏鹏程川汶川茶园沟泥石流灾害特征及危险度评价自然灾害学报，胡卸文，刁仁辉，梁敬轩，等基于的江口沟泥石流危险区范围预测模拟岩土力学，贺拿，陈宁生，谢万银，等雅鲁藏布江街需水电站坝址区锥沟泥石流发育特征中国地质灾害与防治学报，中基础上克枯沟泥石流动力学特性分析流体力学论文伏，泥石流流速明显减缓。根据现场通过对多位克枯乡当地居民的走访以及在坡表找到泥石流暴发后留下的零星松散堆积物，划定年实际堆积范围，将其与数值模拟泥石流流经范围进行对比见图。从平面图可以看出，在坡体沟道位臵，数值模拟遇泥石流威胁范围与年实际堆积范围基本吻合而在居民生活区，由于建筑物及耕田等影响，堆积范围比模拟威胁范围略微缩小。这主要是因为数值模拟考虑的是地形高度起伏，而忽略其他因素导致的，但堆积范围在模拟威胁范围内。图模拟威胁范围与实际堆积范围对比结论根据现场调查结论，克枯沟泥石流遇频率下容重为，属稀性泥石流据调访，克枯沟地震前近来未发生过泥石流，故判其泥石流暴发频率为低频。可将克枯沟泥石流类型综合概括为沟谷降雨低频大型稀性泥石流。由于受年汶川地震影响，流域内岩土体结构被破坏，其泥石流活动可能会进入个活跃期。年月日克枯沟已暴发了次泥石流，从现在土源条件物源动储量来看，克枯出口质量流量出现差异，原因是由于流场内部储存了定量的泥石流。图进出口质量流量曲线后处理分析的后处理内容多样功能齐全，可以通过云图等多种方式反映整个流场连续运动的细节过程。本次数值模拟结果主要通过变化的流速云图来分析泥石流连续运动的过程。根据图分析泥石流流速随时间的变化。图时速度云图从时间尺度分析泥石流泛滥过程，泥石流从进口流入，在时间段，泥石流主要受地形限制，流体沿沟道运动在时，泥石流泛滥至威胁区域，威胁对象主要为耕田在时，泥石流泛滥至对面坡岸，后迅速往两侧扩散，威胁对象扩展为耕田国道及居民生活区在时，泥石流开始从出口边界流出在时，泥石流堆积范围达到最大面积。在时间段，因两侧地形更为平坦，泥石流不断向两侧运动，导致受灾范围不断扩大，经济损害更为严重在时，最终泥石流停止运动。图时速度云图图时速度云图图时速度云图图时速度云图下泥石流的运动状况。高云建等以汶马高速的泥石流为例，利用遥感解译和野外调查获取相关数据，从理论上分析了泥石流的危害结果。林斌等利用现有青林沟野外资料，考虑种影响因素开展室内模型实验，得到了青林沟泥石流的次性固体冲出量的计算模型。田树峰等以寨沟至绵阳高速公路条曾暴发泥石流为例，计算了泥石流运动参数特征并分析了其危害模式，提出了相应的治理措施。这些前人研究成果多数在研究泥石流灾害的启动机理物理动力学参数等方面，对于泥石流灾害的研究多局限于个点的结果讨论分析，缺乏对泥石流连续运动过程的描述。本文选取克枯沟泥石流进行分析，首先对该沟泥石流的动力学参数形成因素特征性质等进行了分析，然后运用软件对遇频率下克枯沟泥石流堆积区的运动连续过程进行数值模拟，通过生成连续流动时的堆积范围速度云图等，预测泥石流威胁区范围，为泥石流灾害预警防治及大桥工程施工提供可靠的安全保障。图流量随时间变化曲线出口前面已确定了遇泥石流容重值，因此可计算得到不同频率条件下的克枯沟泥石流容重值，具体数值如表所示。通过公式计算，得遇的泥石流重度，即本次数值模拟取值。泥石流流速。由于克枯沟泥石流属于稀性泥石流，参照中国泥石流和泥石流防治指南，根据调查区泥石流特征，本次研究采用以下公式计算流速，流速计算数值如表所示。基础上克枯沟泥石流动力学特性分析流体力学论文。摘要泥石流灾害具有暴发突然流动速度快危害严重等特征，直备受国内外研究灾害防治学者的重视。年，川省阿坝州汶川县克枯乡发生了次遇的泥石流。基于现场调查，综合分析克枯沟泥石流基础资料和形成条件，获取了泥石流相关力学参数，使用基于有限体积法的高性能计算机软件，选择宾汉流变模型，模拟了克枯沟泥石流在堆积区连续运动的过程，得出了泥石流威胁区范围和速度场分布。模拟结果显示遇频率条件下的克枯沟泥石流在威胁区的平均流速为，最大变化，般地，泥石流容重随泥石流规模增大而增大。查阅泥石流容重相关资料，由于泥石流容重具有定的时间概念，设计泥石流容重和泥石流暴发频率之间存在有定的函数关系，即式中，为不同频率泥石流的容重为遇泥石流容重为暴发频率系数为泥石流暴发周期，。式中，为泥石流的容重为清水的容重为泥石流中固体物质比重为泥石流堵塞系数。查阅当年降雨资料，已知克枯沟年泥石流暴发规模为遇。所以选择克枯沟泥石流峰值流量数值模拟参数为。泥石流流变模型的设定中有多种流变模型供用户选择，本次数值模拟选用经典流变模型宾汉模型，其数学模型为ηη式中，为宾汉极限剪应力η为刚度系数为流体的流速梯度。假设条件本次泥石流连续运动过程数值模拟假设有泥石流为流体力学性质完全致的单液区范围和速度场分布。模拟结果显示遇频率条件下的克枯沟泥石流在威胁区的平均流速为，最大流速为，最大流速出现在堆积区沟道入口及中段。数值模拟计算得出的平均流速威胁范围与年实际值基本吻合。研究结果对泥石流沟口的工程设计和当地居民生活区选址具有科学的指导意义。关键词软件威胁区泥石流流动力学特性速度场研究背景泥石流是山区特殊自然环境在地质运动过程中伴生的或与人类不合理工程活动共同作用的对人类生产活动和生存发展具有严重威胁的种地质灾害。泥石流具有迸发性时间短流速快危害严重等特征。目前，国内外有很多学者对泥石流灾害进行了研究。舒安平等通过分析泥石流的沟道坡度变化，采用室内物理模拟实验的方法，探究了不同坡度下泥石流的威胁区范围堆积区泥位等特征变化规律。左正金等基于室内物理试验获取了泥石流相关力学参数，利用离散元模拟软件对其运动过程进行数值模拟分析，研究了泥石流灾害启动及形成的过程。宋兵大学，胡桂胜，陈宁生，李俊，等金沙江白鹤滩水电站坝址近场区泥石流运动特征与发展趋势分析水土保持研究，刁仁辉丹巴县江口沟泥石流发育特征及沟口危险区范围预测研究重庆西南交通大学，韩玫汶川震区宽缓与窄陡沟道型泥石流致灾机理研究重庆西南交通大学，费祥俊，舒安平泥石流运动机理与灾害防治北京清华大学出版社，贾涛，唐川，王纳纳基于与冲量模型的泥石流危险度分区方法及应用水电能源科学薛强，曾庆铭，徐继维都江堰市龙池镇煤炭坪泥石流形成条件及特征自然灾害学报，熊斌安县干沟桥泥石流成因及发展趋势预测研究成都成都理工大学，庄建琦，葛永刚，陈兴长震后都汶公路沿线泥石流沟堵江危险性评估工程地质学报，韩玫，胡涛，王严，等汶川震区窄陡沟道型泥石流动力学特性及堵江分析以都汶高速沿线磨子沟为例工程地质学报，胡桂胜，陈宁生，游勇，等连山大桥泥石流运动特征及沟道堵溃分析成都理工大学学报自然科学版口及中段处，这是由于这两处落差较大，重力势能改变引起的在堆积区公路段由于地势平整，泥石流流速减缓。分析模拟结果表明泥石流流速与实际值接近，而得到的遇泥石流威胁区范围与年堆积范围也基本吻合，所以数值模拟结果可靠度较高。由于泥石流危害性大，破坏力强，对正在修建的克枯特大桥具有威胁性，因此建议可在克枯沟流域中上游设臵雨量监测站，避免雨天在泥石流威胁区进行施工。同时在暴雨等极端天气情况下，应注意观察沟道汇水情况建议在实施大桥修建工程时应加强桥梁墩台防撞处治，高速公路选择大跨桥梁及必要的排导和防撞工程，以避免工程结束后被泥石流冲击破坏甚至坍塌。参考文献孙明书云南省永胜县泥石流易发性分区评价昆明昆明理工大学，舒安平，张欣，唐川，等不同坡度条件下非均质泥石流堆积过程与特征水利学