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面对泥石流我们该怎样仿真？

已有 5911 次阅读 2009-9-30 10:31 |个人分类:岩土工程|系统分类:科研笔记| PFC, 颗粒流, 颗粒和接触

泥石流是介于流水与滑坡之间的一种地质作用。典型的泥石流由悬浮着粗大固体碎屑物并富含粉砂及粘土的粘稠泥浆组成。在适当的地形条件下，大量的水体浸透山坡或沟床中的固体堆积物质，使其稳定性降低，饱含水分的固体堆积物质在自身重力作用下发生运动，就形成了泥石流。泥石流是一种灾害性的地质现象。泥石流经常突然爆发，来势凶猛，可携带巨大的石块，并以高速前进，具有强大的能量，因而破坏性极大。

泥石流流动的全过程一般只有几个小时，短的只有几分钟。泥石流是一种广泛分布于世界各国一些具有特殊地形、地貌状况地区的自然灾害。它与一般洪水的区别是洪流中含有足够数量的泥沙石等固体碎屑物，其体积含量最少为15%，最高可达80%左右，因此比洪水更具有破坏力。

　　泥石流的主要危害是冲毁城镇、矿山、乡村，造成人畜伤亡，破坏房屋及其他工程设施，破坏农作物、林木及耕地。此外，泥石流有时也会淤塞河道，不但阻断航运，还可能引起水灾。影响泥石流强度的因素较多，如泥石流容量、流速、流量等，其中泥石流流量对泥石流成灾程度的影响最为主要。

随着科学技术的进步，对泥石流的数值模拟能模拟泥石流流动部分的真实移动位置等，在很大程度上为人员的转移、躲避泥石流等提供科学依据，具有很好的预见性作用。

模拟思路：是利用显式差分算法和离散元理论的颗粒流学程序PFC，从介质的基本粒子结构的角度考虑介质的基本力学特性，并认为给定介质的在不同应力条件下的基本特性主要取决粒子之间接触状态的变化，适用研究粒状集颗粒的流动（大位移）问题。以介质内部结构为基本单元（颗粒和接触）、从介质结构力学行为角度研究介质系统的力学特征和力学响应。