黃河上游“十大孔兌”流域沙漠粗沙岸坡在暴雨洪水侵蝕作用下發(fā)生重力滑塌,以高含沙洪水形式入?yún)R干流,是寧蒙河段粗泥沙的重要來源之一,由此產(chǎn)生的泥沙災(zāi)害問題嚴重影響黃河上游生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定與黃河健康。本文選取“十大孔兌”最西端毛不拉孔兌之典型支溝“蘇達爾溝”沙漠小流域為研究區(qū)域,以野外觀測、室內(nèi)試驗及數(shù)值模擬為主要研究手段,探索沙漠粗沙岸坡重力侵蝕滑塌過程與型態(tài)的力學機制,并與黃土岸坡滑塌特性進行對比分析,取得主要研究結(jié)果如下:(1)通過野外調(diào)研與采樣分析,遴選粘聚力、內(nèi)摩擦角及地下水位等三因素為影響岸坡滑塌的主要因素,進行數(shù)值模擬敏感性分析,結(jié)果表明:黃河上游“十大孔兌”地表物質(zhì)組成由粗沙向黃土過渡過程中,隨著土體粘聚力、內(nèi)摩擦角的增大,岸坡穩(wěn)定性逐漸增強,隨著地下水位的上升,岸坡穩(wěn)定性卻逐漸減弱。岸坡穩(wěn)定性對粘聚力的變化最敏感,其次是內(nèi)摩擦角、地下水位。(2)基于Abaqus數(shù)值模擬軟件,以粘聚力主要參數(shù),開展岸坡滑塌過程的數(shù)值模擬,結(jié)果表明:粘聚力主要通過控制岸坡土體出現(xiàn)塑性變形時間、完全失穩(wěn)時間來影響岸坡的穩(wěn)定性。粘聚力越大,岸坡土體出現(xiàn)塑性變形及完全失穩(wěn)所需時間越久,岸坡土體的穩(wěn)定性也... 

【文章來源】：蘭州理工大學甘肅省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

黃河上游寧蒙河段“十大孔兌”沙漠粗沙沙丘岸坡及滑塌現(xiàn)象

黃河上游沙漠小流域粗沙岸坡重力侵蝕特性的數(shù)值模擬2達爾溝”來研究在重力侵蝕作用下粗沙岸坡的滑塌過程和型態(tài)，從源頭上減少寧蒙河段粗泥沙的塌岸入黃量。其侵蝕產(chǎn)沙機制研究可為黃河上游寧蒙河段沙漠流域水土流失綜合治理及高含沙洪水災(zāi)害防控提供科學依據(jù)。a)風沙入黃b)高含沙洪水入黃c)塌岸入黃圖1.1黃河上游寧蒙河段泥沙主要來源注：圖a、c來源于科考“騰格里沙漠”“中衛(wèi)市棗林灣整治工程加5#護岸”，圖b來源于“十大孔兌”高含沙洪水。a)“十大孔兌”沙漠粗沙流域沙丘岸坡b)“十大孔兌”沙漠粗沙流域岸坡滑塌現(xiàn)象圖1.2黃河上游寧蒙河段“十大孔兌”沙漠粗沙沙丘岸坡及滑塌現(xiàn)象1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀河岸岸坡侵蝕是水力作用和重力作用下的一種河岸變形和破壞，是造成河流水土流失的重要因素。從國外西非Niger河和美國Ohio河到國內(nèi)的黃河、長江，岸坡侵蝕現(xiàn)象在河流中普遍存在。國外對河岸岸坡侵蝕研究起步較早，始于19世紀中后期，但由于科學技術(shù)水平的限制，當時僅根據(jù)歷史資料來推測河岸變化情況[6]。20世紀50年代，研究者開始用野外實測數(shù)據(jù)對河岸岸坡侵蝕進行研究，主要從其發(fā)展的原因和復雜性進行研究[7]，20世紀70年代，相關(guān)學者開始關(guān)注河岸岸坡侵蝕與流域泥沙的動態(tài)關(guān)系[8]，但多數(shù)為定性討論。20世紀80年代研究將岸坡侵蝕主要歸因于水流作用和外界條件造成的土體風化及土體抗剪強度弱化，

黃河上游沙漠小流域粗沙岸坡重力侵蝕特性的數(shù)值模擬6性對三因素的敏感程度，并探討最敏感因素對岸坡重力侵蝕特性的影響機理，進一步研究粗沙岸坡的重力侵蝕特性。具體研究內(nèi)容如下：（1）基于強度折減理論，通過加拿大巖土工程有限元模擬軟件GEO5，對黃河上游寧蒙河段“十大孔兌”粗沙向黃土過渡過程中，岸坡穩(wěn)定性對粘聚力、內(nèi)摩擦角、地下水位三因素變化的敏感性進行分析。（2）在敏感性分析的基礎(chǔ)上，用有限元模擬軟件Abaqus模擬最敏感因素對岸坡重力侵蝕特性的影響機理。（3）以黃土岸坡的滑塌過程和型態(tài)作為對照組，用巖土工程軟件GEO5概化模擬降雨均勻入滲條件下黃河上游寧蒙河段沙漠粗沙岸坡的重力侵蝕特性。對黃河上游寧蒙河段沙漠小流域沙丘岸坡重力侵蝕特性的數(shù)值模擬研究，可以進一步從力學角度解釋粗沙岸坡在重力侵蝕下的岸坡穩(wěn)定性變化，并且驗證沙質(zhì)岸坡直立、微彎、折線型型態(tài)的假設(shè)，研究為黃河上游沙漠小流域造成的水土流失綜合治理提供依據(jù)，并為高含沙洪水水沙輸移理論建立打下基矗1.5技術(shù)路線圖本研究采用野外觀測、室內(nèi)試驗、數(shù)值模擬相結(jié)合的手段，據(jù)此制定技術(shù)路線，如圖1.3所示。圖1.3技術(shù)路線

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]水流淘刷作用下土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性研究[D]. 張安琪.東北農(nóng)業(yè)大學 2017
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本文編號：2912683