泥石流沟岸侵蚀-破坏-演化机制物理模型试验

摘要

泥石流中携带的泥沙、碎石会侵蚀沟岸和沟床,侵蚀破坏的过程会因为泥石流密度的不同而产生差异.本研究借助物理模型试验,对沟岸的侵蚀破坏过程以及沟道形态的演化过程进行研究.结果表明,在不易侵蚀段与侵蚀段的相接位置会形成冲刷坑,纵切形态表现为上游陡峭、下游平缓.沟岸破坏由悬空体的形成和悬空体失稳破坏组成.悬空体的形成分为侧蚀主导与底蚀主导两种类型;侧蚀主导的过程中,沟床高程的变化幅度较小;底蚀主导的过程中,沟床高程的变化幅度较大.悬空体在多次泥石流事件中不断扩大,土体自重过大导致失稳破坏.在多次侵蚀过程中,密度较小的泥石流对沟道的底蚀作用相对较强,沟床高程的下降幅度明显;密度较大的泥石流在冲刷过程中对沟道的底蚀作用相对较弱,会产生沉积现象,使沟床高程不断波动.

关键词

泥石流 / 侵蚀 / 孔隙水压力 / 冲刷坑 / 悬空体

基金资助

国家重大科研仪器研制项目(42027806); 国家自然科学基金项目(41807252)