本文以隴東黃土高原典型小流域紙坊溝流域為研究對象,通過對不同雨強、坡度、植被覆蓋度條件下10個試驗場地0²0 cm深度土壓力、孔隙水壓力、含水量和土壤水勢等參數(shù)實時監(jiān)測,分析判斷泥流起動臨界點,得到坡面尺度泥流起動各參數(shù)閾值;基于流域水文、地形和物源條件初步分析,計算得到地形和物源參數(shù),應用Massflow軟件模擬流域尺度泥流運移過程,得出研究結論如下:（1）坡面人工降雨雨強22.0 mm/h、42.0 mm/h、95.0 mm/h,坡度30°、45°、60°,植被覆蓋度5%、15%、40%條件下,實時監(jiān)測土壓力增量、孔隙水壓力增量、土壤體積含水量、土壤水勢等參數(shù)得到泥流起動閾值:雨強42.3⁹7.4mm/h、土壓力值增量0.30².72 KPa、孔隙水壓力增量1.13¹.59 KPa、土壤含水量19.30%²7.9%、土壤水勢-42.16^-17.26 KPa。同時,采用MATLAB多元線性回歸擬合得到泥流起動后坡面平均侵蝕厚度經(jīng)驗公式D=t×(2.812... 

【文章來源】：蘭州大學甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

紙坊溝流域地理位置示意圖

碩士學位論文隴東黃土高原典型小流域泥流起動機理及其運移數(shù)值模擬8圖2-2紙坊溝流域地形圖紙坊溝流域地貌由上游至下游主要分為三類：上游從虎狼山至大西溝屬于土石林山梁區(qū)，面積3.63km2，占流域面積19.1%；中游從大西溝至二夾溝屬于黃土丘陵溝壑區(qū)，面積9.64km2，占流域面積50.8%；下游從二夾溝至溝口屬于殘塬溝壑區(qū)，面積5.71km2，占流域面積30.1%（表2-1）。表2-1紙坊溝流域地貌類型分區(qū)面積統(tǒng)計表面積及比例土石林山梁區(qū)黃土丘陵區(qū)殘塬溝壑區(qū)合計分區(qū)面積（km2）3.639.645.7118.98比例（%）19.150.830.1100.0

碩士學位論文隴東黃土高原典型小流域泥流起動機理及其運移數(shù)值模擬10道水系有西溝、二夾溝、高莊溝、廟溝等4條溝系（表2-3）。表2-3紙坊溝流域溝系參數(shù)統(tǒng)計表名稱西溝二夾溝高莊溝廟溝長度（km）3.581.241.820.95面積（km2）3.8340.570.880.2平均坡降（%）6.314.511.511.62.5氣象水文紙坊溝流域?qū)俦睖貛О霛駶櫞箨懶詺夂騾^(qū)，年平均氣溫8.8℃；多年平均年降水量548.7mm，主汛期6~9月平均降水量388.1mm，占全年降水量的70.7%；多年平均蒸發(fā)量1499.2mm，年最大蒸發(fā)量1818.5mm（1960年），年最小蒸發(fā)量1036.7mm（1984年）；多年平均年日照時數(shù)2381h；最大凍土層層深48cm；最大積雪厚度14cm。紙坊溝流域多年平均徑流量85.174×104m3。河流泥沙主要是由降水水力侵蝕土壤流失所致。流域多年平均年均輸沙率4.492kg/s、多年平均輸沙量14.182×104t，最大年輸沙量42.323×104t（1996年），最小年輸沙量3.668×104t（1988年）。多年平均土壤侵蝕模數(shù)10568t/km2/a，多年平均侵蝕深度8.0mm。2.6試驗場地概況紙坊溝流域已有標準徑流觀測場9座，總面積900m2；其中東西向徑流場7座（坡度5°1個、10°1個、15°2個、25°3個），南北向2座。單個徑流場尺寸20m×5m，其頂部設置有混凝土截流渠，兩側(cè)為混凝土界限，下方布置1.8m高徑流收集池、溢流池各1座，內(nèi)部尺寸1.5m×1.5m（圖2-3）。圖2-3徑流場分布圖本次試驗場地選取紙坊溝流域西溝溝口上游約500m左側(cè)山坡，地理坐標

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于模型試驗的降雨誘發(fā)泥石流起動機理初探[J]. 胡言鵬,劉恩龍.  甘肅水利水電技術. 2019(12)
[2]蘭州市馬圈溝植被覆蓋度變化及對泥流發(fā)育的影響[J]. 王化鋒,韋煒,孫健.  湖南工業(yè)職業(yè)技術學院學報. 2019(06)
[3]基于MacCormack-TVD有限差分算法的二維泥石流數(shù)值計算模型[J]. 劉建麟,呂義清,徐博.  科技通報. 2019(04)
[4]基于溝道形態(tài)學變遷理論的泥石流形成影響研究——以紙坊溝流域為例[J]. 王澤遠,王磊,王濤,寧立波.  湘潭大學學報(自然科學版). 2019(02)
[5]甘肅黑方臺焦家滑坡泥流運動過程的模擬[J]. 趙紀飛,侯曉坤,李同錄,藺曉燕.  災害學. 2017(03)
[6]黃土高原小流域公路泥流成因分析[J]. 王紅霞,付清華.  城市道橋與防洪. 2017(05)
[7]基底侵蝕作用下泥石流動力過程分析[J]. 華曙光.  西北地質(zhì). 2016(04)
[8]喜馬拉雅山地區(qū)泥石流發(fā)育特征研究[J]. 劉春玲,祁生文,童立強,張世殊,鄒宇.  工程地質(zhì)學報. 2016(03)
[9]降雨誘發(fā)淺層黃土泥流的研究進展、存在問題與對策思考[J]. 辛鵬,吳樹仁,石菊松,王濤,石玲.  地質(zhì)論評. 2015(03)
[10]基于地貌特征的泥石流類型劃分[J]. 倪化勇.  南水北調(diào)與水利科技. 2015(01)

博士論文
[1]基于遙感及數(shù)值模擬的強震區(qū)泥石流定量風險評價研究[D]. 常鳴.成都理工大學 2014
[2]甘肅黑方臺灌區(qū)黃土滑坡—泥流形成機理研究[D]. 藺曉燕.長安大學 2013

碩士論文
[1]基于TRIGRS模型的陜西延安市富縣泥流易發(fā)性模擬研究[D]. 楚迪.西北大學 2019
[2]土體顆粒組成對泥石流活動的影響[D]. 趙靜靜.西南科技大學 2019
[3]山西省忻州市伯強溝泥石流運動過程數(shù)值模擬及危險性分區(qū)[D]. 徐博.太原理工大學 2018
[4]紙坊溝流域坡面尺度土壤水分動態(tài)變化及其運移數(shù)值模擬[D]. 祁文燕.蘭州大學 2018
[5]紙坊溝流域暴雨侵蝕與坡面人工降雨產(chǎn)流產(chǎn)沙試驗研究[D]. 劉欽.蘭州大學 2016
[6]延安地區(qū)泥石流（泥流）形成機理研究[D]. 吳曉娟.西北大學 2014
[7]基于RUSLE模型遙感分析的紙坊溝流域土壤侵蝕變化研究[D]. 王磊.蘭州大學 2013
[8]粘性泥石流運動機理及數(shù)值模擬研究[D]. 龔成勇.蘭州理工大學 2009



本文編號：3215913