冲击信号时频特征对泥石流成灾参数的响应规律

摘要

泥石流密度和流速等成灾参数与泥石流的冲击破坏能力直接相关，影响着泥石流冲击力信号的时频特性，是防灾结构工程设计的重要依据。故而分析总结泥石流冲击信号时频特征对泥石流密度、流速等成灾参数的响应规律具有重要的理论研究价值，研究成果可为反演泥石流成灾参数提供理论基础，并为泥石流的结构工程设计提供支撑。本研究以室内水槽实验为基础，设计了基于光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating, FBG)的悬臂梁式测量系统，并利用该系统收集不同高程位置的泥石流冲击信号。水槽实验分析结果表明：冲击信号振幅与泥石流断面最大流速(表面流速)间呈二次函数映射关系(变系数);当泥石流密度增加，泥石流冲击信号频谱能量整体向低频频段转移；悬臂梁式测量系统中FBG布设高度增加，则所得到的冲击信号特征频率的功率密度线性增强。

关键词

冲击力 / 冲击信号 / 时频特征 / 光纤布拉格光栅 / 断面最大流速(表面流速)