山洪泥石流灾害形成的宽窄相间动边界河道河床演变机理研究

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
41171016
项目类别：
面上项目
资助金额：
65.0万
负责人：
王协康
依托单位：
四川大学
学科分类：
D0101.地貌学
结题年份：
2015
批准年份：
2011
项目状态：
已结题
起止时间：
2012-01-01 至2015-12-31

项目参与者：
孙一；杨庆；赵小娥；闫旭峰；易子靖；
关键词：
水沙运动山洪泥石流水沙灾害防治宽窄相间河道河床响应

项目摘要

陡坡山区流域受强降雨影响，山洪泥石流灾害发生极为频繁。突发山洪泥石流在极短时间内改变主河局部边界及水沙组成，造成严重淤滩变形，形成宽窄相间动边界河道相当普遍，对区域水沙灾害防治及灾后重建带来了严重威胁。本课题以山洪次生灾害防治、河流生态恢复为应用目标，进行宽窄相间动边界河床演化及水沙运动机理的应用基础研究。以水力学及河流动力学、河流地貌学理论为基础，研究淤滩体演化过程及稳定特征、淤滩体卡口区域水流特性、淤滩体区域泥沙输移特性及宽窄相间动边界河床响应过程及各因素之间的内在联系。通过原型观测、水槽实验及资料分析，建立宽窄相间动边界河床响应及水沙运动的物理图形，探讨山洪泥石流次生灾害淤滩体对河道形态及水沙运动的影响及相应的定量计算方法，进而揭示淤滩体宽窄相间动边界河床响应机制。其研究成果可为山洪泥石流次生灾害治理及防治提供理论与技术支持，并及时丰富和完善复杂边界河床响应及水沙运动规律的研究内容。

结项摘要

陡坡山区流域受强降雨条件及破碎坡面的影响，山洪泥石流灾害频繁发生，由此诱发的山洪泥石流不断改变主河道形态特性，突出表现在极短时间内造成成严重淤滩变形，形成宽窄相间、急弯等动边界河道，对区域水沙灾害防治及灾后重建带来了严重威胁。项目组以水力学及河流动力学、河流地貌学理论为基础，采用野外调查测试、室内模拟试验及理论分析为技术手段，对典型泥石流灾害的蒋家沟入汇小江、文家沟入汇绵远河及白沙河等相关河段开展了深入的研究，探讨山洪泥石流次生灾害淤滩体对河床作用及水沙运动特性的影响，并提出了相应的水流阻力、推移质输移、河床泥选与糙度及弯道断面形态特征的计算方法，并进一步研究了淤滩体对宽窄相间与弯道动边界河床的响应机制。该研究成果可为山洪泥石流次生灾害治理及防治提供理论与技术支持，并及时丰富和完善复杂边界河床响应及水沙运动规律的研究内容。相关研究成果主要包括：发表学术论文22篇，其中SCI收录论文9篇，EI收录论文8篇，会议论文3篇，核心期刊2篇。授权发明专利1项，公告发明专利5项。获教育部科技进步二等奖1项。2015年，项目负责人王协康被评为第十一批四川省学术和技术带头人。通过本项目的研究，独立培养了硕博士研究生13名（其中毕业5名）。