一、基于GIS的泥石流拦砂坝优化设计模型（论文文献综述）
祝佳[1]（2021）在《基于SPH-FEM的泥石流拦挡坝抗冲击性能及减灾防治效果分析》文中研究指明我国泥石流灾害频发,造成人民生命财产损失严重。目前工程治理是泥石流防治最有效的途径。但大多数防治结构的研究只考虑浆体冲击拦挡坝的作用,或者只考虑大块石冲击拦挡坝的极端情况,或者考虑泥石流浆体作为静力荷载,大块石为动力荷载,均没有考虑浆体-大块石-拦挡坝之间的耦合动态冲击效应。也未基于耦合模型分析沟道内各泥石流防治工程之间泥石流的流速衰减变化、冲击力时程、坝体关键点位移时程、坝体破坏等动力学行为和块石形状对冲击力的影响。为了解决以上问题,再现泥石流发生和发展过程,首先建立浆体-大块石-拦挡坝相互动态耦合的三维模型,对空库和半库工况下常见格栅坝和重力坝动力学行为进行了研究。然后对透水坝和实体坝进行了组合,设置了格栅-重力坝、格栅-格栅坝和重力-重力坝三种工况,对多级拦挡坝在泥石流冲击作用下的动力响应和能量耗散进行数值模拟分析,并定量判断其防治效果。结果表明:（1）格栅坝空库工况时泥石流浆体和块石速度降低效果显着,尤其是块石速度的降低几乎是半库的2倍。为降低泥石流过坝流速,实际工程应用中需及时清理堆积在格栅坝前的淤积物。一次冲击块石半径越大,冲击力越大;二次冲击力大小与块石半径无关;半库工况泥石流浆体冲击力和块石冲击力远远小于空库,这表明空库冲击状态是格栅坝受力最危险的情况。块石冲击格栅柱处支反力较大,相邻格栅柱支反力较小故在分析格栅柱时,可不考虑格栅柱之间的空间协同作用。空库和半库时冲击点位移会出现多次峰值,相比第一次峰值,最大增加了59%,设计时应特别关注。块石冲击点位移峰值（41.2mm）出现在半库,格栅坝关键点位移峰值（35.2mm）也出现在半库。说明半库工况是格栅坝位移控制最危险的情况,且块石瞬时冲击对格栅坝影响较大,故可在坝前设置防冲层,防止块石对坝体局部冲击破坏。格栅坝应力峰值出现在块石冲击点,表明块石对格栅坝的威胁要大于泥石流浆体。泥石流浆体和块石动能空库工况均大于半库,这表明半库淤积反向坡度对泥石流有明显的缓冲作用。坝体动能半库工况大于空库,即半库格栅坝位移较大。空库工况坝体内能大于半库,表明空库工况格栅坝耗能大易破坏。（2）泥石流过重力坝后动能较大,浆体会在坝前形成冲刷坑,而块石又易形成砸坑,二者相互作用,将对重力坝基础形成严重的冲刷,导致坝体失稳。泥石流浆体二次冲击威胁要大于首次冲击,半库工况时尤为显着;块石会多次冲击坝体,空库工况冲击次数要多于半库,二次及二次之后冲击力均小于首次冲击;半库工况泥石流浆体和块石冲击力峰值均要大于空库。这表明就冲击力而言,半库是重力坝最危险的工况。重力坝并非坝顶位移最大,由于块石冲击的影响,位移峰值出现在坝中;坝底位移半库工况小于空库,坝中和坝顶监测点位移,半库工况大于空库;这表明重力坝坝前的停淤控制了坝底位移,使坝中和坝顶监测点位移增大。空库工况最大应力是半库的四倍,且均出现在块石冲击点,这说明块石冲击对重力坝的破坏远大于泥石流浆体。（3）一级拦挡坝为重力坝时,泥石流浆体过坝后接触河道时的速度比刚过坝后速度降低了52%,块石速度降低了65%。而格栅坝分别降低了23%和27%。这表明泥石流对重力坝基础冲刷要远远大于格栅坝。二级拦挡坝为重力坝时,可有效拦截越过上一级拦挡坝的块石;二级拦挡坝为格栅坝时,通过一级格栅坝的块石仍可能通过二级格栅坝,导致速度加快。这表明在设置格栅-格栅坝的多级减灾防治工程时,二级格栅坝横梁间距应比一级小,拦蓄更多的固体物质,以达到物质调控的作用。（4）浆体冲击格栅-格栅坝组合坝时,所受冲击力最小,坝体更安全;块石冲击重力-重力坝组合坝时较安全。一级坝为格栅坝时二级拦挡坝监测点支反力降低效果好于重力坝。重力-重力坝组合时支反力最小,不易倒塌;一级重力坝最大Von Mises应力是二级重力坝的946.23倍,一级坝耗能效果明显,易发生冲击破坏;一、二级格栅坝动能和内能均大于重力坝,这表明格栅坝耗能和拦排效果好。
金澍[2]（2020）在《辽宁抚顺地区地质灾害评价及防治措施研究》文中研究说明抚顺是辽宁省重要的工业基地,在该地区已经建设完成或正处于建设阶段的大量重要的工程项目,随着城镇化的不断推进,该地区的人类活动以及工程开发日益的频繁,导致了地表的稳定性和安全性受到了比较明显的干扰和影响,此外该地区对于坡地的相关的安全防护措施还很缺乏。造成了在夏季的暴雨发生时,经常发生塌方、滑坡和泥石流等一系列的严重地质灾害,对在建的重要工程项目以及当地人民群众的生命和财产的安全构成严重威胁。本文以抚顺地区为例,通过全面调查该地区的地质灾害情况,并在详细搜集相关资料的基础上,结合数学建模方法和sufer软件等进行区域地质灾害的分区和危险性评价。最终给出抚顺地区地质灾害分区治理及监测预防的建议。取得了如下成果:（1）基本查清了抚顺县及抚顺市区地质灾害形成的区域地质背景条件。由于诸多条件的综合影响,不同地区地质灾害类型、特征和发育情况、危害程度各不相同,具有较明显的地域特征,为地质灾害的形成提供了基础条件。鉴于此,要充分的结合实际情况,找到导致地质灾害的根源,采用适当的方法来加以预防和治理,避免灾害的发生,推动社会健康和谐发展。（2）基本查清了研究区地质灾害状况及发育特征。本次调查与2016年抚顺市区地质灾害巡查报告及抚顺县地质灾害巡查报告相比,新增地质灾害点2处（抚顺县）,核销地质灾害点12处（抚顺市城区8处,抚顺县4处）,合并了5处地质灾害点（抚顺市城区）。（3）初步查明诱发研究区地质灾害主要因素。抚顺市地质灾害的发生和发展与地形地貌,地层岩性,地质构造,大气降水等自然因素及人类工程经济活动等人为因素密切相关。抚顺市区地质灾害类型及规模主要以中-大型的地裂缝、滑坡为主,辅以小型的地面塌陷、崩塌、泥石流等地质灾害。以上地质灾害的发生除了受地形地貌、地质构造、大气降水等自然因素影响外,还受到采矿、切坡等人为因素的控制。（4）对地质灾害易发程度进行了分区。利用sufer和建模方法对抚顺地区地质灾害易发程度进行分区。（5）提出了地质灾害防治建议,编制了防治区划及建立了地质灾害群测群防网络。实践证明,通过利用数学建模和sufer软件可以有效的对抚顺地区地质灾害情况进行分区划分,并利用评判模型准确的进行危险性评价,能够为抚顺地区地质灾害评价与地质灾害防治工作提供服务。
柳清文[3]（2020）在《福建三明市区后山小流域山洪泥石流形成条件分析及危险性评价研究》文中进行了进一步梳理2019年进入汛期以来,位于闽中内陆山区的三明市降雨频繁,降雨量大,其中,数次集中强降雨过程历史罕见,一方面致使城市内涝严重,低洼地段多处受淹,另一方面,受其影响三明市城区后山暴发群发性地质灾害并且可能诱发泥石流灾害的发生。山洪地质灾害具有突发性,破坏能力极大的特性,往往导致房屋、道路、农田毁坏,甚至造成人员伤亡。每年三明因为暴雨产生的山洪地质灾害使当地经济损失巨大,因此针对山洪泥石流灾害的危险性进行分析具有很好的现实意义。本文通过野外现场调查,收集三明市区后山小流域发生洪水灾害的特征参数,结合泥石流发生的3个基本条件:地形地貌条件、物源条件、水力条件,分析了三明市区后山小流域20条冲沟发生泥石流的基本条件,并对20条冲沟泥石流的易发性进行了评价,计算了相关流域的洪水与泥石流设计流量,同时分析了下游排水涵洞在50年和100年一遇的强降水发生洪水和泥石流的情况下的过流能力,评估了山洪与泥石流的危险性大小。本论文的主要研究内容和成果如下:（1）进行野外实地踏勘、现场测量沟谷两侧坡度和发生在沟道两岸的坡面滑坡以及沟道内的松散固体物质。三明市区后山各冲沟流域内存在多处来源于两侧坡体上的坡积土崩滑于沟道内,可能为泥石流灾害的发生提供物源来源。（2）采用现场踏勘、工程地质测绘等勘察方法,查明该泥石流沟内的物源类型、漂木堵塞情况,测量市政排水涵洞,测量山洪洪痕断面,通过福建省推理公式计算设计洪水洪峰流量等。本文通过获取降雨数据以及野外山洪洪峰调查,得出研究区于2019年5月16日至18日降雨的重现期为50年。同时暴发洪水的重现期也是50年。（3）分析泥石流发育基本特征,对后山小流域泥石流易发性进行定量分析。采用崩塌滑坡及水土流失、沿沟松散物储量、河沟堵塞程度、河沟纵坡、沟岸山坡坡度、产沙区沟槽横断面等15个主要因子,对后山小流域泥石流进行易发性分析。研究区20条冲沟除了1#冲沟为不易发外,其余冲沟的泥石流易发程度均为轻度易发。（4）小流域山洪泥石流危险性评价:通过洪水与泥石流设计流量计算,并对过水涵洞的洪水与泥石流过流流量对比,同时考虑树木在有涵洞的情况下,进而对流域危险性进行分析。三明市区后山小流域下游沟口的洪水全是由市政涵洞排导,提出了堵塞条件和过流能力的判断依据,以及山洪与泥石流危险性判断方法。
黄海,石胜伟,杨顺,田尤,杨东旭,刘建康[4]（2020）在《2017年“8·8”九寨沟地震对景区泥石流治理工程影响机制研究》文中研究指明为了研究2017年"8·8"九寨沟地震对景区泥石流治理工程的影响,利用野外调查、采样测试和对比分析等手段,基于泥石流治理工程损毁的时序、分布及表观特征,分析工程震损类型和机制,提出防治建议和修复对策。结果表明:（1）单体治理工程震损程度分为完好、轻微、较重、严重和损毁5级,占比分别为30%,43%,12%,9%和6%,单沟治理体系震损程度可分为系统性损毁、局部损毁和轻微损毁,占比分别为4.76%,57.14%和38.10%;（2）基于震损与地震的相对时序关系,有直接震害和震后间接损毁2种方式,前者包括震裂破坏和同震灾害破坏,主要受地形条件和工程结构尺寸约束,后者有冲击破坏、磨蚀破坏、绕流破坏等,主要受控于灾害物理特性和动力特征的演化;（3）地震影响最大的间接损毁是多要素耦合作用结果,具有"多因同症"的特点,主要驱动力为流量、流速、容重和漂木含量;（4）震后泥石流治理中,需适当增大动力参数,优化关键结构,预留安全储备,损毁工程的修复需同时满足最小地表扰动和景观保护需求,可采取非开挖加固和功能改造等手段。
乔少南[5]（2020）在《泥石流柔性网防护优化设计与应用》文中指出在传统柔性网拦砂坝的基础上,设计出新型柔性网防护。与传统柔性网拦砂坝而言,该柔性网防护增加了柔性网层数,扩大柔性网防护适用范围;设计合理的层间距,使得堆积体达到最理想的稳定状态。为研究柔性网的使用效果,进行了一系列的水槽模拟实验及堆积体数值模拟;并对秦岭某矿区矿渣堆积点谢家沟进行泥石流运动特征的分析及数值模拟,根据结果进行柔性网防护设计,为泥石流的防护提供参考。在实验、数值模拟及运用中发现:（1）柔性网防护在一定条件下,可以进行重复性实验,误差对结果影响不大,具有良好的拦粗排细效果。（2）在确定柔性网防护适用范围的实验中,主要研究了容重对柔性网拦砂效果的分析,随着容重的增加,对大于柔性网防护网孔的颗粒都能较好的拦截,拦粗功能效果良好;而小于柔性网防护网孔的颗粒的,随着容重的增加,排细功能下降,被拦截后填充大颗粒的孔隙,影响柔性网防护的使用寿命;容重小于2.2 t/m3,柔性网防护效果较为拦粗排细效果显着。（3）同时研究了柔性网防护前的回淤形态变化,得出不同的层间距以及不同容重下回淤纵坡曲线特点。该曲线并非线性减少,而是先增加后减小的曲线关系;同一容重,随着层间距的增加,回淤纵坡厚度有所增加,同一层间距,随着容重的增加,回淤厚度增加。对柔性网防护间的堆积体按照1:500的比例增加后,对堆积体进行数值模拟分析,发现随着层间距的增加,堆积体稳定性增强。（4）对秦岭矿区矿渣堆积点谢家沟进行柔性网防护应用分析。沟道下游进行泥石流运动特征计算,假设百年一遇的降水中的清水洪峰量为8.1 m3/s,所形成的泥石流的峰值流量为12.74 m3/s;在泥石流峰值历时40 min情况下,一次过流总量为6176 m3,一次固体冲出量1853 m3;泥石流的平均流速为4.9 m/s,冲击力达到44.3 KN,最大冲起高度为1.96 m。同时利用数值模拟泥石流运动过程、流速及泥深变化,基于此对柔性网防护进行设计运用。
焦亮[6]（2020）在《泥石流拦砂坝过流模拟及其可视化研究》文中研究说明修建拦砂坝是泥石流灾害防治中常采用的岩土工程措施之一,通过减少泥石流方量、稳固沟床来降低泥石流危害。泥石流沿沟道运动至拦砂坝时,会涉及坝体开口处闭塞、坝前堆积、满库越坝等过程,拦砂坝过流模拟能定量分析拦排效果,可视化的输出能直观的了解到坝体运行状态,更好的为工程作出科学设计。本文采取野外考察、理论分析、模型试验、工程应用等研究方法,基于泥石流动力学理论进行典型坝体过流分析,构建了稳定性较好的差分格式求解基本运动方程;泥石流运动至坝体时,针对坝体开口闭塞问题,推导了格栅坝闭塞的概率模型,并基于机器学习理论,提出了窗口坝闭塞度的非线性判别,建立不同坝型的坝前堆积模型,实现了泥石流拦砂坝过流的数值模拟,并开发模拟平台作为研究成果输出口,运用于工程设计,通过数字化的计算机辅助来提高工程设计人员的效率。初步得到以下结论:1.求解泥石流运动模型算法的收敛性以流团模型作为控制泥石流运动的基本方程,构建有限差分格式求解运动模型,实现泥石流在沟道中的运动模拟,为保证构建差分格式算法的收敛性,论证了其相容性和稳定性,即差分格式的误差传播方程中,增长因子对于任何任何网格比都满足Von Neumann条件,保证计算过程的收敛。2.泥石流拦砂坝开口处闭塞模型泥石流前端（龙头）附近集中了最大直径级的粒子,该部分粒子会以随机的时间间隔到达网格开孔处,格栅坝开孔处的闭塞受开口宽度与粒子直径比值的影响,在开口闭塞的数值模拟中,对每次泥石流中大颗粒到达时间做均化处理,抽象平均到达时间的概念,并对每次颗粒到达做出闭塞概率估计,得到闭塞所需要平均时间的无穷级数,进而推导开口闭塞的平均时间与每次大颗粒逐层瞬间封闭概率的数学表达式,以此解决格栅坝闭塞问题;在窗口坝闭塞度的判别中,本文基于机器学习分类高准确率的特点,以室内模型试验为基础,将影响闭塞的多指标作为训练样本,通过数据高维变化处理,提高了6%的分类准确率,通过机器学习理论来建立闭塞度的多因数非线性函数模型是可行的,相比采用原始数据拟合出的经验公式更为优化,窗口坝闭塞类型判别更为准确;切口坝闭塞主要与泥石流中大颗粒直径与开口宽度的比值d/b有关,将比值作为切口的闭塞率,可以实现切口坝过流的闭塞模拟。3.坝前堆积速率计算实体重力坝不能及时排泄泥石流,泥石流冲击拦砂坝,粒子间的距离急剧变小,粒子间的摩擦剧增,泥石流就会突然停止,或底面附近的流速小,沟床剪切力增大,泥石流进行沉积,瞬间堆积在坝前,数值模拟中,认为在分界点（35）x/2处,堆积速度最快,堆积速度主要体现在大颗粒的堆积上,而实体坝坝前的快速沉积现象不能由简单的沟床堆积公式求解,需要求出坝前的大颗粒浓度,才能计算堆积速率;格栅坝工程应用中逐层设置开口,开口闭塞后才会引起堆积,堆积速率受开口闭塞的影响,因此,需要逐层计算堆积,每一层的堆积速率与泥石流泥深、格栅坝横向格子结构尺寸有关;切口坝的堆积速率与坝体开口尺寸呈反比,泥石流流量呈正比,通过闭塞率和坝体过流特点,实现了切口坝坝前的堆积速率计算。4.坝体满库回淤模型坝体满库后,泥石流回淤高度往往高于坝高,并形成回淤坡度,拦砂坝上游的沟床高度低于坝顶高度时,设定泥石流不越坝,当高于坝顶高度,则需要计算堆积速率最快点（距离坝体（35）x/2处）的泥深、高程,将此处的回淤高度定为模拟时的回淤最大高度,并且可根据横向距离（（35）x/2）、纵向高差（（35）z）求出回淤坡度。5.可视化平台的工程应用效果编译的泥石流拦砂坝过流模拟平台能满足实体坝、格栅坝、切口坝的过流模拟计算,通过设置观测点来反应坝体上游、下游的泥石流物性参数变化,更为直观的体现出拦砂坝的调控效果,数字化的计算机辅助能提高工程人员的设计效率,数值模拟的工程应用是工程防治的新兴手段,合理优化计算相关参数才能更好的科学设计拦挡性能良好的拦砂坝,保障人民生命财产安全。
杨开成[7]（2020）在《桩林坝调控泥石流的性能实验研究》文中研究表明桩林坝属于一种立体透过型拦砂坝,我国运用桩林坝的历史最早可以追溯到1937年,因为其对泥石流有较好的防治效果,多年来桩林坝在我国泥石流多发区域,特别是四川和西藏等地均有较好的运用。虽然自20世纪50年代开始我国泥石流防治研究进入了高速发展阶段,然而桩林坝的研究却仍然较少,特别是对泥石流的拦截及调控机理不明确,桩林坝处于理论研究落后于工程建设的阶段,目前工程人员一般依靠经验设计建造桩林坝。因此,开展桩林坝拦截调控泥石流性能研究,可以为桩林坝的建设提供一定的理论依据,并进一步完善泥石流防治体系。为研究桩林坝拦截调控泥石流性能,在结合其他透过型拦砂坝研究成果及先期开展的预实验基础上,选取了泥石流重度、桩林坝横向开口净间距、桩林排数、桩林排净间距和桩体截面形状为实验参数,开展了桩林坝拦截调控泥石流室内水槽模型实验。通过分析桩林坝开口闭塞程度和拦截调控泥石流的性能,探讨泥石流过流现象及库内淤积特征,得到了以下结论:（1）桩林坝拦截泥石流过流过程从泥石流接触桩林坝开始到过流完全结束,可分为过流爬高、越坝飞溅、泄流三个阶段;基于实验数据,通过多元回归分析,建立了桩林坝开口闭塞度与泥石流泥砂体积浓度Cv、排数n、相对开口宽度b/d95、排数n、相对排间距l/d95、截面形状系数α之间的关系式。（2）按桩林坝拦截调控泥石流能力大小可将桩林坝开口闭塞表现分为三种类型:全闭塞类型、部分闭塞类型、不闭塞类型。为便于对桩林坝开口闭塞类型做出判别,提出了一种考虑无量纲参数泥石流泥砂体积浓度Cv、排数n、相对开口宽度b/d95、截面形状系数α的闭塞类型综合判别式F:（?）当F≤2.31时,桩林坝表现为全闭塞类型;2.31<F<6.01时,桩林坝表现为部分闭塞类型;F>6.01时,桩林坝表现为不闭塞类型。（3）桩林坝拦截泥石流开口表现为全闭塞时,库内泥石流纵向淤积形态包括“凸”型、直线型和“凹”型三种,横向淤积形态为直线型;当桩林坝表现为部分闭塞时,库内泥石流纵向淤积形态包括“凸”型及“凹”型两种,接触段横向淤积形态复杂且随机性较强,受泥石流溃口位置的影响;当桩林坝表现为不闭塞类型时,库内仅有少量泥石流残留,纵向淤积形态成“凸”型,横向淤积形态为直线型。（4）桩林坝库内回淤纵坡及淤沙长度受泥石流重度、桩林坝开口宽度、桩林排数的控制,受桩林排间距的影响较小。基于实验数据,通过多元回归分析建立了桩林坝库内泥石流回淤纵坡的数学表达式。（5）桩林坝拦截调控泥石流的性能受多因素的影响,除重度因素外,各实验参数对桩林坝拦截泥石流拦砂率、重度削减率、峰值流量削减率的影响特征相同。在分析实验结果的基础上,通过多元回归分析建立了多排（n=2、3）和单排桩林坝拦砂率P、峰值流量削减率T与泥石流泥砂体积浓度Cv、排数n、相对开口宽度b/d95、相对排间距l/d95、截面形状系数α之间的关系式。桩林坝拦砂率:（?）（6）按过流曲线形态,可将桩林坝拦截泥石流流量过程划分为单波峰型曲线和双波峰型曲线两种类型。当桩林坝开口表现为全闭塞类型时,泥石流流量过程为单波峰型曲线;当开口表现为部分闭塞类型时,泥石流流量过程为双波峰型曲线;当开口表现为不闭塞类型时,泥石流流量过程包括单波峰型及双波峰型曲线两种。
王喜安[8]（2020）在《拦砂坝对泥石流沟道冲淤形态的影响》文中研究表明拦砂坝是泥石流灾害防治的重要工程措施之一。针对沟道内修建拦砂坝后,多阵次泥石流累积性淤积作用对沟道形态的影响尚不明确;超过设计使用年限的泥石流拦砂坝存在溃决的风险,拆除拦砂坝的过程对沟道冲淤形态的影响尚未开展研究,拆除坝体过程中已拦蓄的泥沙如何起动转变为泥石流,以及多阵次泥石流作用下的转化量如何计算等都需要通过试验研究来确定。本文基于野外考察、理论分析和模拟试验主要研究了拦砂坝修建和拆除对其上游沟道冲淤形态的影响、满库工况下拦砂坝对泥石流能量和物质的调控作用。取得的主要研究成果如下:（1）通过研究修建拦砂坝对上游沟道淤积形态的影响,建立了多阵次泥石流累积作用下的沟道淤积形态演化模型。研究表明稀性泥石流在拦砂坝内集中淤积,进一步建立了稀性泥石流在拦砂坝上游沟道内冲淤形态的演化模型。对于稀性泥石流,回淤比降与坝高负相关,与多阵次累积泥沙冲出量正相关,泥石流密度主要影响淤积形态,对回淤比降的影响不显着。梯级拦砂坝试验结果表明,随着多阵次累积泥沙冲出量的增大,下游坝的回淤比降逼近甚至超过上游坝的回淤比降,同一阵泥石流在上游坝内形成集中淤积,在下游坝内形成较为分散的淤积。基于试验结果提出一种考虑坝高和多阵次累积泥沙冲出量的回淤比降折减系数计算方法。（2）通过研究坝体拆除后淤积体冲刷规律,建立了考虑拦砂坝拆除高度和多阵次泥石流作用下的淤积体累计起动率计算方法。拆坝后拦砂坝内淤积体的起动主要受水力侵蚀和失稳破坏两种作用影响,拦砂坝内淤积体形态演化分为四个阶段:整体溯源侵蚀、下切开槽、切沟发展和准平衡形成。拦砂坝内淤积体累计起动率与拆除坝高正相关,与多阵次累积泥沙冲出量正相关,泥石流密度对累计起动率的影响不显着。梯级拦砂坝工况下,先拆除下游坝时,拦砂坝下游泥沙冲出量迅速增长为拆坝前的3-5倍;先拆除上游坝时,由于下游坝的缓冲作用,拦砂坝下游泥沙冲出量还保持在拆坝前的水平。根据试验结果提出一种考虑拦砂坝拆除高度和多阵次累积泥沙冲出量的累计起动率计算方法。（3）通过试验研究了满库工况下拦砂坝对泥石流能量和物质的调控规律,提出一种考虑沟道冲淤形态的拦砂率计算方法。拦砂坝及拦砂坝内淤积体对泥石流的消能作用主要为水力消能作用,可进一步分为:挑流消能、戽流消能和底流消能。在满库工况下,泥石流流量折减系数和坝高负相关,和泥石流密度负相关,多阵次累积泥沙冲出量对流量折减系数的影响不显着;泥石流流速折减系数和坝高负相关,多阵次累积泥沙冲出量和泥石流密度对流速折减系数的影响不显着。拦砂率和坝高正相关,和多阵次累积泥沙冲出量负相关,泥石流密度对拦砂率的影响不显着;泥石流密度折减系数和坝高负相关,和多阵次累积泥沙冲出量正相关。根据试验结果提出一种考虑沟道冲淤形态的拦砂率计算方法。
张岩鉴[9]（2020）在《泥石流冲击作用下地锚扶壁式格栅坝动力响应分析》文中认为我国山区泥石流灾害频发,每年造成的人员伤亡和财产损失极为严重,泥石流的防灾工作刻不容缓。地锚扶壁式格栅坝是由传统格栅坝改进衍生而来的新型泥石流防治结构,具有拦截能力强、透水性强、稳定性好等特点。目前,关于地锚扶壁式格栅坝结构,已在基础冲刷、格栅坝拉锚体系抗拔力、内力计算、位移变形等方面进行了理论研究。在此基础上,针对地锚扶壁式格栅坝冲击动力响应的理论研究,本文以冲击动力学理论为依据,借助非线性动力有限元仿真分析软件ANSYS/LS-DYNA,对地锚扶壁式格栅坝受泥石流冲击荷载作用下的动力响应和影响坝体动力响应的各类因素进行系统的分析研究。主要的研究内容如下:（1）利用ANSYS/LS-DYNA建立了泥石流块石冲击普通格栅坝和地锚扶壁式格栅坝的有限元模型,设置普通格栅坝作为对照组,探究了地锚扶壁式格栅坝的抗冲击性能。结果表明:地锚扶壁式格栅坝的抗冲击性能良好,相同参数块石冲击下,地锚扶壁式格栅坝位移响应和格栅柱底支反力比普通格栅坝要小,地锚扶壁式格栅坝对应测点位移较普通格栅坝最大位移可减小36%93%,冲击坝体格栅柱位置时,地锚扶壁式格栅坝柱底支反力相对普通格栅坝柱底支反力降低80%,并且各柱底支反力分配较为均匀。（2）对单一块石冲击下地锚扶壁式格栅坝动力响应的影响参数进行分析,探究了冲击物速度、冲击物质量、混凝土强度等级、配筋率参数变化对坝体冲击动力响应的影响规律。结果表明:坝体位移随冲击物速度、冲击物质量的增大而增大,随混凝土强度等级、配筋率的增大而减小,其中冲击物速度和冲击物质量对位移的影响最为显着。冲击产生的冲击力主峰值和次峰值随着冲击物速度、冲击质量、混凝土强度等级的增大而增大,随着配筋率的增加,冲击力主峰值增加,次峰值却发生降低。冲击物速度和冲击物质量对冲击力影响最为显着,混凝土强度等级的影响次之,配筋率对冲击力影响最小。坝体增加的结构内能随着冲击物速度、冲击物质量的增大而增大,随着混凝土强度等级的提高而减小,配筋率对于结构内能的变化影响不大。格栅柱支反力随着冲击物速度和冲击物质量的增大而增大,而混凝土强度等级、配筋率对支反力影响不大。格栅梁钢筋的受力变化随着冲击物速度、冲击物质量、钢筋直径增大而增大,混凝土强度等级的提高对格栅梁钢筋的受力影响不大。冲击物速度、冲击物质量对锚索受力影响显着,随着冲击物速度、冲击物质量的增大,锚索受力变化越明显,而混凝土强度等级、配筋率的提高对锚索受力影响不大。（3）考虑到单一块石冲击坝体具有局限性,以及块石冲击位置具有随机性的问题,通过两块石随机组合冲击,对地锚扶壁式格栅坝进行不同工况的冲击模拟,探究了多块石冲击下地锚扶壁式格栅坝的动力响应变化。结果表明:地锚扶壁式格栅坝受多块石冲击时,格栅柱的位移变形受到较为明显的影响,而冲击对格栅梁的变形影响不大。块石冲击位置越靠近坝体顶部和边跨,坝体吸收的冲击能量越多,坝体位移变形越大。多块石冲击下地锚扶壁格栅坝的损伤为局部破坏,不同工况下格栅梁的应力变化一致,最大应力和应变出现在冲击点位置,容易出现应力集中。冲击框架梁时,冲击点处应力应变较框架梁端部大很多,建议在对地锚扶壁式格栅坝结构进行动力分析时,将格栅框架梁的力学模型视为固支梁进行处理。
胡芹龙[10]（2020）在《川西地区地质灾害防治工程效果评价研究》文中研究说明川西地区地处青藏高原和四川盆地的过渡部位,为我国最重要的地势陡变带。该区地势险峻,地形起伏大,侵蚀切割强烈,地层与地质构造复杂,新构造运动活跃,地震活动频繁,为崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害高易发区域。地质灾害点数量多,分布面广,具有灾害发展速度快且严重,危害性大的特点,极大威胁了受灾区人民生命财产安全。每年四川省投入了大量的人力和物力,对川西地区地质灾害实施了治理工程,特别是汶川地震以来政府加大了治理力度,为震后恢复重建起到保驾护航的作用。但是,近几年工程效果调查中也暴露了“快速的工程治理”存在的一些问题,在技术上对这些不足进行系统总结在未来山区地质灾害的有效管控方面具有重要的借鉴意义。论文在全面阐述川西地区复杂地质环境的特点基础上,通过遥感解译及实地复核,揭示了区域内的滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的空间分布规律;以滑坡、泥石流、崩塌三类代表性山地区地质灾害防治工程竣工后的结构完好性及工程效果进行统计、分析评价,对治理工程中部分失效工程进行了分类,剖析了治理工程失效的原因,进而选择典型工程案例深入分析防治工程的失效机制,通过治理工程失效的力学和数值模拟分析,再现了失效过程。论文取得主要进展与结论如下:（1）全面收集川西地区地质环境资料,特别是控制地质灾害发育的地层岩性、地形地貌数据,气象资料如气温与降雨数据,新构造运动特征。分析了康滇SN向构造带、龙门山前陆冲断带、川西前陆盆地、鲜水河断裂带、雅江弧形构造带五大区域构造单元地质环境差异,认为新生代以来强烈的表生改造为区内崩、滑、流地质灾害的发生创造了条件,内、外动力的耦合作用决定了区内大多数地区为地质灾害高易发区。（2）以区内主要城镇、大江大河地质灾害防治工程为研究对象,通过遥感、治理工程结构资料收集及现场调查等手段,对区内154个重大治理工程竣工后工程结构的完整性、受损性及各具体工程承担的工程使命进行了分析,对其工程效果进行了评价。研究揭示川西地区90%以上的治理工程均起到防灾减灾的目的,具体表现为滑坡支档工程保证了城镇、重大基础设施的安全,泥石流拦砂工程最大限度的将固体物源拦在沟内,尽管部分满库或接近满库,通过清库仍能发挥拦挡功能;崩塌主动防治及被动工程最大限度的保护了干线公路如G213的正常通行,保护了所威胁的居民点及城镇安全。（3）对川西地区已经失效或局部破损的地质灾害防治工程进行梳理,较全面分析了滑坡、崩塌及泥石流治理工程失效的特征。总结、分析滑坡支档工程失效模式,并以川西地区典型的坡折部位巴地五坡村滑坡为解剖案例,从地貌演化、堆积体成因、斜坡结构及横向坡基岩内部软弱夹层剪切阶梯式错动的失效过程,定性分析了此类治理工程失效是堆积体之下伏基岩含软弱夹层致锚固段岩体嵌固能力不足引起的,进而运用数值模拟分析其治理工程失效的过程。这类斜坡结构在川西具有代表性,巴地五坡村滑坡支档失效是基覆界面以下横向坡千枚岩“阶梯状拉-剪式”致抗滑桩嵌固段倾倒所致的分析结论为该类滑坡的客观认识及有效治理提供了借鉴。（4）以川西地区代表性泥石流灾害作为研究对象,对治理措施的分类、治理措施有效性、防治工程的安全性和实效性、防治工程级别、施工工期等指标对泥石流灾害治理效果进行全面分析,总结其中治理工程失效的类型。首先,泥石流防治工程失效较为普遍的是特大地震后对沟域物源的严重低估、堵溃事件（堵塞系数）低估、大比降沟谷沟道物源启动的低估、高频极端气候的低估,导致防治工程设计强度偏低而破损或毁坏;其二,设计中沟道侵蚀强度的低估导致防护堤等埋深不够,大坡降或行洪断面挤占后流速加快强冲刷作用下防护堤地基掏蚀后倾覆失稳;其三,渗流稳定估计不足致部分拦砂坝坝肩、副坝坝基冲刷破坏;其四,格栅坝等拦粗排细理念并非促效,粘性泥石流发生后粗大颗粒首先堵塞格栅,细粒物质无法排放。（5）以羊岭沟泥石流工程治理为典型案例,对其在天然工况条件下的正常流量和溃决性流量、以及在加固坝体条件下的溃决性流量分别计算其治理工程的承载力,最后对该类溃决型泥石流灾害的关键参数进行计算和优化,为该类泥石流灾害有效治理提供依据。（6）以簇头沟8.20泥石流为例,通过沟道比降、物源条件及水动力条件及冲刷堵溃分析,提出了冲刷—堵溃耦合效应（D值骤然增加）激发了特大山洪揭底（拉槽）的地质模式,揭示了8.20大型群发泥石流的形成机理,进而通过泥石流动力学计算与分析,表明携带粗颗粒大流量的泥石流拥有巨大的冲击力,导致震后修建的拦砂坝及沟口桥梁直接被摧毁。（7）对崩塌防治措施中使用频率较高的被动网失效进行了剖析,其失效的主要原因在于对强震震裂危岩块体块度估计偏小、对危岩的规模估计不足、部分块度大的危岩应该主动为主兼被动防治方案仅仅采用了单一被动网拦挡措施等。进一步分析揭示,震后流行的“松动的危岩该震的都震下来的认识”忽略了危岩失稳的滞后性,在岷江G213线震后应急保通过程设置的被动网损坏较多;部分被动网工程是因应急需要,没有系统研究危岩体特征,部分大危岩块体失稳导致的毁坏占有很大比例,后期改用棚洞、拦石墙等措施取得良好效果。
二、基于GIS的泥石流拦砂坝优化设计模型（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于GIS的泥石流拦砂坝优化设计模型（论文提纲范文）
（1）基于SPH-FEM的泥石流拦挡坝抗冲击性能及减灾防治效果分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 相关领域研究现状 |
| 1.2.1 泥石流防治结构研究现状 |
| 1.2.2 数值模拟研究现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 SPH-FEM基本理论及建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 SPH方法的基本原理 |
| 2.2.1 核近似 |
| 2.2.2 粒子近似 |
| 2.2.3 光滑函数 |
| 2.3 FEM基本理论 |
| 2.4 SPH与FEM耦合方法 |
| 2.5 ANSYS/LS-DYNA软件介绍 |
| 2.6 计算模型的建立 |
| 2.6.1 计算单元的选择 |
| 2.6.2 材料模型的选择 |
| 2.6.3 网格划分 |
| 2.6.4 边界条件与荷载 |
| 2.6.5 接触条件 |
| 2.6.6 模型尺寸 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 泥石流拦挡坝抗冲击性能分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 泥石流运动过程分析 |
| 3.2.1 横向速度分析 |
| 3.2.2 垂向速度分析 |
| 3.2.3 流固耦合速度分析 |
| 3.3 不同工况下格栅坝抗冲击性能分析 |
| 3.3.1 泥石流过坝前后速度分析 |
| 3.3.2 泥石流冲击力分析 |
| 3.3.3 坝底支反力分析 |
| 3.3.4 控制点位移分析 |
| 3.3.5 坝体Von Mises应力分析 |
| 3.3.6 坝体能量分析 |
| 3.4 不同工况下重力坝抗冲击性能分析 |
| 3.4.1 泥石流过坝前后速度分析 |
| 3.4.2 泥石流冲击力分析 |
| 3.4.3 坝底支反力分析 |
| 3.4.4 控制点位移分析 |
| 3.4.5 坝体Von Mises应力分析 |
| 3.4.6 坝体能量分析 |
| 3.5 格栅坝与重力坝对比分析 |
| 3.5.1 速度对比分析 |
| 3.5.2 冲击力对比分析 |
| 3.5.3 位移对比分析 |
| 3.5.4 Von Mises对比分析 |
| 3.5.5 能量对比分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 多级拦挡坝减灾防治效果分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 泥石流速度分析 |
| 4.2.1 泥石流浆体速度 |
| 4.2.2 大块石速度 |
| 4.3 泥石流冲击力分析 |
| 4.3.1 泥石流浆体冲击力 |
| 4.3.2 大块石冲击力 |
| 4.4 坝底支反力分析 |
| 4.4.1 边监测点支反力 |
| 4.4.2 中监测点支反力 |
| 4.5 坝体Von Mises应力分析 |
| 4.5.1 格栅-重力坝 |
| 4.5.2 格栅-格栅坝 |
| 4.5.3 重力-重力坝 |
| 4.6 能量分析 |
| 4.6.1 动能 |
| 4.6.2 内能 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
| 附录B 攻读学位期间所参与的项目基金及项目 |
（2）辽宁抚顺地区地质灾害评价及防治措施研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 GIS技术在地质灾害评价中应用的研究现状 |
| 1.2.2 滑坡地质灾害易发性评价的研究现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 研究区概况及地质灾害发育特征 |
| 2.1 地理位置与社会经济发展概况 |
| 2.1.1 地理位置 |
| 2.1.2 交通位置 |
| 2.1.3 社会经济发展状况 |
| 2.2 自然地理概况 |
| 2.2.1 水文与气象 |
| 2.2.2 植被类型、分布特征 |
| 2.3 地质灾害类型 |
| 2.4 地质灾害分布特征 |
| 2.4.1 地质灾害空间分布特征 |
| 2.4.2 地质灾害的行政区域分布特征 |
| 2.4.3 地质灾害的时间分布特征 |
| 第3章 地质灾害形成条件和影响因素 |
| 3.1 地质灾害与地形地貌 |
| 3.2 地质灾害与地质构造 |
| 3.3 地质灾害与地震 |
| 3.4 地质灾害与降水 |
| 3.5 地质灾害与人类活动 |
| 第4章 地质灾害综合评价 |
| 4.1 评价内容与评价方法 |
| 4.2 地质灾害易发程度综合分区评价 |
| 4.2.1 分区的目的 |
| 4.2.2 分区原则 |
| 4.3 地质灾害易发区划分 |
| 4.3.1 分区方法 |
| 4.3.2 建立分区体系 |
| 4.3.3 数学模型的建立 |
| 4.3.4 数据处理 |
| 4.3.5 分区结果及分区评价 |
| 4.4 地质灾害危险性评价 |
| 4.4.1 地质灾害危险程度影响因素的确定 |
| 4.4.2 建立评判模型 |
| 4.4.3 危险性分区 |
| 4.5 地质灾害危害程度评价 |
| 4.6 地质灾害耦合模拟分析:以泥石流为例 |
| 4.6.1 建立流固耦合模型 |
| 4.6.2 参数设置 |
| 4.6.3 模拟结果 |
| 第5章 地质灾害监测预防体系建设 |
| 5.1 群测群防体系建设 |
| 5.1.1 群测群防网络的构成 |
| 5.1.2 群测群防网络建设 |
| 5.1.3 群测群防的工作内容 |
| 5.2 群专结合的预警预报体系建设 |
| 5.2.1 专业监测网络体系建设 |
| 5.2.2 地质灾害信息系统建设 |
| 5.2.3 地质灾害监测、预测、预警、预报系统建设 |
| 5.3 地质灾害防治分区评述 |
| 5.3.1 重点防治区(Ⅰ) |
| 5.3.2 次重点防治区(Ⅱ) |
| 5.3.3 一般防治区(Ⅲ) |
| 5.4 地质灾害信息系统建设的平台 |
| 5.4.1 地质灾害信息系统建设的平台 |
| 5.4.2 运行环境 |
| 5.4.3 系统框架 |
| 5.4.4 数据库结构与内容 |
| 5.4.5 系统功能 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 后记和致谢 |
（3）福建三明市区后山小流域山洪泥石流形成条件分析及危险性评价研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 选题依据及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 山洪研究现状 |
| 1.2.2 泥石流研究现状 |
| 1.2.3 泥石流危险性评价研究现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 研究区地质环境背景 |
| 2.1 地形地貌 |
| 2.2 地层岩性 |
| 2.3 地质构造 |
| 2.4 气象水文 |
| 2.5 地震活动 |
| 2.6 水文地质 |
| 2.7 人类工程活动 |
| 第3章 山洪发生降雨量分析与洪峰流量计算 |
| 3.1 2019年三明山洪降雨过程 |
| 3.2 洪峰流量计算方法 |
| 3.3 洪峰流量调查 |
| 3.4 设计洪水洪峰流量计算 |
| 3.5 涵洞调查 |
| 第4章 泥石流形成条件分析 |
| 4.1 地形条件 |
| 4.2 物源条件 |
| 4.2.1 直接物源 |
| 4.2.2 间接物源 |
| 4.2.3 物源特征汇总 |
| 4.3 泥石流的易发性评价 |
| 第5章 山洪泥石流危险性评价 |
| 5.1 山洪危险性评价 |
| 5.2 泥石流危险性评价 |
| 5.2.1 泥石流洪峰流量计算 |
| 5.2.2 百年一遇泥石流危险性评价 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（4）2017年“8·8”九寨沟地震对景区泥石流治理工程影响机制研究（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 区域背景及泥石流灾害 |
| 2.1 九寨沟自然背景 |
| 2.2 泥石流发育特征与治理 |
| 3 数据获取与研究方法 |
| 3.1 数据获取 |
| 3.2 研究方法 |
| 3.2.1 技术路线 |
| 3.2.2 震损分类和评价方法 |
| 4 结果分析 |
| 4.1 破坏模式分析 |
| 4.1.1 破坏类型统计 |
| 4.1.2 直接震损破坏模式 |
| 4.1.3 间接损毁模式 |
| 4.2 地震对工程影响机制分析 |
| 4.2.1 地震直接损毁 |
| 4.2.2 地震间接损毁 |
| 4.3 震损泥石流治理工程修复对策 |
| 4.3.1 震后泥石流灾害治理建议 |
| 4.3.2 已有泥石流治理工程修复对策 |
| 5 讨论 |
| 6 结论 |
（5）泥石流柔性网防护优化设计与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 相关领域的研究现状 |
| 1.2.1 泥石流拦砂坝的研究现状 |
| 1.2.2 柔性防护体系研究现状 |
| 1.2.3 泥石流运动特征研究 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.4 创新点 |
| 第二章 泥石流柔性网防护实验设计 |
| 2.1 实验目的 |
| 2.2 水槽模拟实验 |
| 2.2.1 实验装置 |
| 2.2.2 实验比尺 |
| 2.2.3 实验物料 |
| 2.2.4 柔性网防护模型设计 |
| 2.2.5 实验流程和观测项目 |
| 第三章 柔性网防护适用性实验 |
| 3.1 实验准备 |
| 3.2 实验重复性效果分析 |
| 3.3 柔性网拦砂效果分析 |
| 3.3.1 柔性网防护适用范围分析 |
| 3.3.2 柔性网拦砂前后容重变化分析 |
| 3.4 柔性防护适用范围确定 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 不同层间距下柔性网防护回淤形态研究 |
| 4.1 回淤纵态分析 |
| 4.2 回淤最高点与泥石流容重的关系研究 |
| 4.3 不同层柔性网之间的堆积体数值模拟 |
| 4.3.1 Midas-GTS软件介绍 |
| 4.3.2 不同工况稳定性分析 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 柔性网防护分析与应用 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 地理地质环境 |
| 5.2.1 地形地貌 |
| 5.2.2 气象、水文条件 |
| 5.3 谢家沟泥石流特征分析 |
| 5.3.1 矿渣粒度特征分析 |
| 5.3.2 泥石流流速运动特征分析 |
| 5.4 泥石流数值模拟分析 |
| 5.4.1 数值模拟准备 |
| 5.4.2 模拟结果与分析 |
| 5.5 谢家沟柔性网防护设计 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
（6）泥石流拦砂坝过流模拟及其可视化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的背景及意义 |
| 1.2 国内外本学科领域的发展现状与趋势 |
| 1.2.1 拦砂坝开口处闭塞 |
| 1.2.2 坝前堆积速率计算 |
| 1.2.3 拦砂坝的过流模拟 |
| 1.2.4 拦砂坝调控效果模拟发展趋势 |
| 1.3 主要研究内容及预期目标 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 预期目标 |
| 1.4 技术路线 |
| 第2章 泥石流运动模型及数值求解 |
| 2.1 基本方程 |
| 2.2 流团模型 |
| 2.3 运动模型的数值解法 |
| 2.3.1 动量方程的数值解 |
| 2.3.2 连续性方程数值解 |
| 2.3.3 差分格式收敛性的证明 |
| 2.4 沿沟道运动中的计算 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 泥石流拦砂坝过流 |
| 3.1 拦砂坝开口处的闭塞过程 |
| 3.1.1 格栅坝开口处的闭塞 |
| 3.1.2 切口坝开口处的闭塞 |
| 3.1.3 窗口坝开口处的闭塞 |
| 3.2 开口闭塞后的堆积过程 |
| 3.2.1 实体坝堆积速率的计算 |
| 3.2.2 格栅坝堆积速率的计算 |
| 3.2.3 切口坝堆积速率的计算 |
| 3.3 堆积过后的满库漫坝过程 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 拦砂坝过流模拟平台的构建 |
| 4.1 拦砂坝过流模拟平台概述 |
| 4.1.1 要解决的问题及核心功能 |
| 4.1.2 存在的难点 |
| 4.1.3 可视化平台编译流程 |
| 4.1.4 开发平台及编程语言 |
| 4.2 数值模拟平台的主要功能 |
| 4.2.1 泥石流特征参数计算 |
| 4.2.2 拦砂坝过流的数值模拟 |
| 4.3 初始界面的默认设置 |
| 4.3.1 泥石流运动参数取值 |
| 4.3.2 初始沟道模型 |
| 4.3.3 拦砂坝的初始设置 |
| 4.4 数值模拟平台的亮点 |
| 4.4.1 交互式GUI界面设计 |
| 4.4.2 后处理中的GDI设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 拦砂坝过流模拟工程算例 |
| 5.1 切口坝过流案例分析 |
| 5.1.1 工程背景 |
| 5.1.2 模拟参数计算 |
| 5.1.3 熊猫沟野外调查 |
| 5.1.4 工程效果分析与讨论 |
| 5.2 格栅坝过流案例分析 |
| 5.2.1 工程背景 |
| 5.2.2 模拟参数计算 |
| 5.2.3 拉拉虎沟野外调查 |
| 5.2.4 工程效果分析与讨论 |
| 5.3 组合坝过流案例分析 |
| 5.3.1 工程背景 |
| 5.3.2 模拟参数计算 |
| 5.3.3 银杏坪沟野外调查 |
| 5.3.4 工程效果分析与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与讨论 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 讨论 |
| 参考文献 |
| 附录 拦砂坝过流模拟泥石流参数计算代码 |
| 致谢 |
| 作者简介及攻读硕士学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）桩林坝调控泥石流的性能实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外本学科领域的发展现状与研究趋势 |
| 1.2.1 透过型拦砂坝拦蓄调控泥石流的性能研究 |
| 1.2.2 透过型拦砂坝结构尺寸及闭塞表现研究 |
| 1.2.3 拦砂坝库内泥石流淤积研究 |
| 1.2.4 透过型拦砂坝研究趋势 |
| 1.3 主要研究内容、预期目标 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 预期目标 |
| 1.4 研究方法与技术路线 |
| 第2章 实验概况 |
| 2.1 典型桩林坝工程 |
| 2.1.1 古乡沟 |
| 2.1.2 青林沟 |
| 2.2 实验物料 |
| 2.3 实验装置 |
| 2.3.1 实验水槽系统 |
| 2.3.2 桩林坝模型 |
| 2.4 实验设计 |
| 2.5 实验步骤 |
| 2.6 实验数据获取 |
| 第3章 桩林坝拦截泥石流闭塞表现 |
| 3.1 桩林坝过流闭塞现象及影响因素分析 |
| 3.1.1 重度对泥石流过坝的影响 |
| 3.1.2 桩林坝结构尺寸对泥石流过坝的影响 |
| 3.2 桩林坝拦截泥石流闭塞度及其影响因素分析 |
| 3.3 桩林坝拦截泥石流闭塞表现临界条件 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 桩林坝库内泥石流淤积形态研究 |
| 4.1 桩林坝库内泥石流淤积形态 |
| 4.1.1 全闭塞类型桩林坝库内泥石流淤积形态 |
| 4.1.2 部分闭塞类型桩林坝库内泥石流淤积形态 |
| 4.1.3 不闭塞类型桩林坝库内泥石流淤积形态 |
| 4.1.4 桩林坝库内泥石流淤积形态影响因素分析 |
| 4.2 桩林坝库内淤积特征参数分析 |
| 4.2.1 桩林坝库内回淤坡度分析 |
| 4.2.2 桩林坝库内回淤长度分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 桩林坝拦截调控泥石流性能研究 |
| 5.1 桩林坝拦截泥石流泥砂性能研究 |
| 5.1.1 桩林坝拦砂率分析 |
| 5.1.2 桩林坝闭塞度与拦砂率关联性分析 |
| 5.2 桩林坝调控泥石流重度的性能研究 |
| 5.2.1 桩林坝调控泥石流重度削减率 |
| 5.2.2 桩林坝闭塞度与重度削减率关联分析 |
| 5.3 桩林坝调控泥石流流量研究 |
| 5.3.1 桩林坝拦截泥石流流量过程调控 |
| 5.3.2 桩林坝拦截泥石流流量过程调控影响因素分析 |
| 5.3.3 桩林坝拦截泥石流峰值流量削减率分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与讨论 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 讨论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（8）拦砂坝对泥石流沟道冲淤形态的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号说明表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题依据 |
| 1.1.1 选题的背景及意义 |
| 1.1.2 国内外的发展现状与趋势 |
| 1.2 主要研究内容、预期目标 |
| 1.2.1 主要研究内容 |
| 1.2.2 预期目标 |
| 1.3 研究思路与方法 |
| 1.3.1 总体研究思路 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 第2章 泥石流沟道冲淤形态特征调查 |
| 2.1 拦砂坝上下游沟道冲淤形态特征 |
| 2.2 沟道冲淤形态影响因素 |
| 2.2.1 拦砂坝高度对沟道冲淤形态的影响 |
| 2.2.2 拦砂坝开孔率对沟道冲淤形态的影响 |
| 2.2.3 侧向补给对沟道冲淤形态的影响 |
| 2.2.4 多阵次累积泥沙冲出量对沟道冲淤形态的影响 |
| 2.3 小结 |
| 第3章 试验设计 |
| 3.1 试验装置和物料 |
| 3.1.1 试验装置 |
| 3.1.2 试验材料 |
| 3.2 试验安排 |
| 3.3 试验数据观测与记录 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 拦砂坝对沟道淤积形态的影响 |
| 4.1 泥石流在拦砂坝上游淤积过程 |
| 4.1.1 泥石流在拦砂坝上游淤积机理 |
| 4.1.2 阵流条件下拦砂坝上游沟道淤积形态演化 |
| 4.2 拦砂坝回淤比降影响因素及其计算方法 |
| 4.2.1 水槽引起的泥石流淤积 |
| 4.2.2 回淤比降的定义 |
| 4.2.3 回淤比降的影响因素 |
| 4.2.4 回淤比降的计算公式 |
| 4.2.5 梯级拦砂坝工况下回淤比降计算方法 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 拆除拦砂坝对沟道冲刷的影响 |
| 5.1 拆坝后泥石流淤积体侵蚀过程 |
| 5.1.1 泥石流淤积体侵蚀机理 |
| 5.1.2 泥石流淤积体冲刷形态演化 |
| 5.2 泥石流淤积体累计起动率的影响因素及其计算方法 |
| 5.2.1 拦砂坝拆除后其上游沟道冲刷特征 |
| 5.2.2 累计起动率的影响因素及其计算方法 |
| 5.2.3 拦砂坝拆除顺序对泥石流沟道冲淤形态的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 拦砂坝对泥石流能量和物质的调控作用 |
| 6.1 拦砂坝对泥石流的消能作用 |
| 6.1.1 拦砂坝拦挡消能作用 |
| 6.1.2 泥石流能量消散机理 |
| 6.2 拦砂坝对泥石流能量的调控作用 |
| 6.2.1 泥石流流量的影响因素和计算方法 |
| 6.2.2 泥石流速度的影响因素和计算方法 |
| 6.3 拦砂坝对泥石流物质的调控作用 |
| 6.3.1 拦砂率的影响因素和计算方法 |
| 6.3.2 泥石流密度的影响因素和计算方法 |
| 6.3.3 考虑沟道冲淤形态的拦砂率计算方法 |
| 6.4 小结 |
| 第7章 结论与讨论 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 本论文研究不足 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）泥石流冲击作用下地锚扶壁式格栅坝动力响应分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 相关领域研究现状 |
| 1.2.1 泥石流冲击作用的研究现状 |
| 1.2.2 泥石流防治结构的研究现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 课题创新性 |
| 第2章 冲击问题的有限元分析理论及建模方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 ANSYS/LS-DYNA软件简介 |
| 2.3 显示动力算法分析理论 |
| 2.4 ANSYS/LS-DYNA对本课题的适用性 |
| 2.5 地锚扶壁式格栅坝的介绍 |
| 2.6 有限元模型的建立 |
| 2.6.1 单元选择 |
| 2.6.2 材料模型 |
| 2.6.3 网格划分 |
| 2.6.4 边界条件 |
| 2.6.5 接触类型 |
| 2.6.6 失效准则 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 块石冲击作用下地锚扶壁式格栅坝抗冲击性能对比分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 工况介绍 |
| 3.3 监测点位布置 |
| 3.4 位移结果对比分析 |
| 3.4.1 工况一位移对比分析 |
| 3.4.2 工况二位移对比分析 |
| 3.4.3 工况三位移对比分析 |
| 3.4.4 工况四位移对比分析 |
| 3.5 支反力结果对比分析 |
| 3.5.1 工况一支反力对比分析 |
| 3.5.2 工况二支反力对比分析 |
| 3.5.3 工况三支反力对比分析 |
| 3.5.4 工况四支反力对比分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 单块石冲击下地锚扶壁式格栅坝动力响应分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 冲击物速度的影响 |
| 4.2.1 位移分析 |
| 4.2.2 冲击力分析 |
| 4.2.3 能量分析 |
| 4.2.4 支反力分析 |
| 4.2.5 钢筋受力分析 |
| 4.2.6 锚索受力分析 |
| 4.3 冲击物质量的影响 |
| 4.3.1 位移分析 |
| 4.3.2 冲击力分析 |
| 4.3.3 能量分析 |
| 4.3.4 支反力分析 |
| 4.3.5 钢筋受力分析 |
| 4.3.6 锚索受力分析 |
| 4.4 混凝土强度等级的影响 |
| 4.4.1 位移分析 |
| 4.4.2 冲击力分析 |
| 4.4.3 能量分析 |
| 4.4.4 支反力分析 |
| 4.4.5 钢筋受力分析 |
| 4.4.6 锚索受力分析 |
| 4.5 配筋率的影响 |
| 4.5.1 位移分析 |
| 4.5.2 冲击力分析 |
| 4.5.3 能量分析 |
| 4.5.4 支反力分析 |
| 4.5.5 钢筋受力分析 |
| 4.5.6 锚索受力分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 多块石冲击下地锚扶壁式格栅坝动力响应分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 工况说明 |
| 5.3 有限元模型的建立 |
| 5.4 多块石冲击作用下地锚扶壁式格栅坝的动力响应研究 |
| 5.4.1 位移分析 |
| 5.4.2 能量分析 |
| 5.4.3 Von Mises应力分析 |
| 5.4.4 应变分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
| 附录 B 攻读学位期间所参与的项目基金及项目 |
（10）川西地区地质灾害防治工程效果评价研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题依据及研究意义 |
| 1.1.1 选题依据 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 地质灾害空间发育研究 |
| 1.2.2 地质灾害防治工程失效研究 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.4 论文的特色及创新点 |
| 第2章 川西地区地质环境背景 |
| 2.1 区域地质环境 |
| 2.2 研究区地质环境 |
| 2.2.1 气象水文 |
| 2.2.2 地形地貌 |
| 2.2.3 地层岩性 |
| 2.2.4 地质构造 |
| 2.2.5 新构造运动特征及地震 |
| 第3章 川西地区既有地质灾害治理工程效果研究 |
| 3.1 汶川地震前后川西地区地质灾害发育概况 |
| 3.2 川西地区地质灾害防治基本措施 |
| 3.3 川西地区地质灾害防治的总体效果 |
| 3.3.1 地质灾害防治效果的评判原则 |
| 3.3.2 川西地质灾害防治工程的总体效果 |
| 3.4 汶川地震前川西地区代表性地质灾害治理工程效果分析 |
| 3.4.1 丹巴县城后山滑坡治理工程 |
| 3.4.2 金川八步里沟拦砂坝 |
| 3.4.3 丹巴县江口沟泥石流综合治理 |
| 3.4.4 国道G318线老虎嘴崩塌治理工程 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 川西地区既有治理工程失效模式 |
| 4.1 川西地区滑坡、崩塌治理工程失效模式 |
| 4.1.1 抗滑桩的剪断或拉断 |
| 4.1.2 抗滑桩倾倒或滑移 |
| 4.1.3 抗滑桩桩间溜土 |
| 4.1.4 抗滑桩桩后土体越顶 |
| 4.1.5 锚索被拉断或拔出 |
| 4.1.6 挡土墙破裂或掩埋 |
| 4.1.7 崩塌防护网失效模式 |
| 4.2 川西地区代表性泥石流治理工程失稳模式 |
| 4.2.1 拦挡工程满库失效 |
| 4.2.2 坝基冲刷掏蚀破坏失效 |
| 4.2.3 坝基渗透破坏失效 |
| 4.2.4 坝肩失稳破坏失效 |
| 4.2.5 坝顶冲蚀破坏失效 |
| 4.2.6 桩林地基掏刷毁坏失效 |
| 4.2.7 排导槽破坏失效 |
| 4.2.8 边墙掩埋失效 |
| 4.2.9 副坝破坏失效 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 典型滑坡治理工程失效机制及治理效果评价研究 |
| 5.1 川西峡谷区坡折部位变形与滑坡 |
| 5.2 巴地五坡村滑坡形成机制 |
| 5.2.1 巴地五坡村滑坡环境条件 |
| 5.2.2 滑坡基本特征 |
| 5.2.3 滑坡治理工程措施及失效过程 |
| 5.2.4 滑坡变形演化过程及其成因机制 |
| 5.2.5 巴地五坡村滑坡治理工程失效过程数值模拟研究 |
| 5.3 巴地五坡村滑坡治理工程效果评价 |
| 5.3.1 滑坡防治效果评价因素 |
| 5.3.2 治理效果综合评价模型 |
| 5.3.3 巴地五坡村滑坡治理工程治理效果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 典型泥石流治理工程效果评价研究 |
| 6.1 川西地区典型泥石流概况 |
| 6.1.1 川西地区泥石流分布概况 |
| 6.1.2 川西地区典型泥石流防治工程案例 |
| 6.2 羊岭沟泥石流治理效果 |
| 6.2.1 地质环境概况 |
| 6.2.2 羊岭沟泥石流基本概况 |
| 6.2.3 羊岭沟泥石流治理工程失效数值模拟研究 |
| 6.3 簇头沟泥石流8.20启动机理及治理工程失效分析 |
| 6.3.1 泥石流形成条件研究 |
| 6.3.2 簇头沟泥石流物源启动模式 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得学术成果 |
四、基于GIS的泥石流拦砂坝优化设计模型（论文参考文献）
- [1]基于SPH-FEM的泥石流拦挡坝抗冲击性能及减灾防治效果分析[D]. 祝佳. 兰州理工大学, 2021(01)
- [2]辽宁抚顺地区地质灾害评价及防治措施研究[D]. 金澍. 吉林大学, 2020(01)
- [3]福建三明市区后山小流域山洪泥石流形成条件分析及危险性评价研究[D]. 柳清文. 成都理工大学, 2020(04)
- [4]2017年“8·8”九寨沟地震对景区泥石流治理工程影响机制研究[J]. 黄海,石胜伟,杨顺,田尤,杨东旭,刘建康. 岩石力学与工程学报, 2020(09)
- [5]泥石流柔性网防护优化设计与应用[D]. 乔少南. 西北大学, 2020(02)
- [6]泥石流拦砂坝过流模拟及其可视化研究[D]. 焦亮. 中国科学院大学(中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所), 2020(02)
- [7]桩林坝调控泥石流的性能实验研究[D]. 杨开成. 中国科学院大学(中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所), 2020(02)
- [8]拦砂坝对泥石流沟道冲淤形态的影响[D]. 王喜安. 中国科学院大学(中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所), 2020
- [9]泥石流冲击作用下地锚扶壁式格栅坝动力响应分析[D]. 张岩鉴. 兰州理工大学, 2020(12)
- [10]川西地区地质灾害防治工程效果评价研究[D]. 胡芹龙. 成都理工大学, 2020(04)