粘性泥石流入匯區河床堆積動力學研究的問題與展望

作者：劉晶晶,馬春,李春雨

摘要：粘性泥石流入匯主河極大地改變了入匯區的河床堆積地貌,其動力學實質是非牛頓流體與牛頓流體的交互作用,合理描述粘性泥石流入匯區河床堆積動力過程對于劃定粘性泥石流風險區范圍和認知流域地貌演化具有重大意義。粘性泥石流入匯區河床堆積體時空演化過程有別于粘性泥石流在地表的純堆積過程,通過回顧國內外學者在泥石流入匯區堆積動力學方面的研究成果,可以發現在粘性泥石流入匯區內堆積現象復雜,存在"陣性"輸移、"元堆積"和龍頭"水滑"等特殊現象。但目前的研究對泥石流和水流交互機制都進行了簡化,一是將粘性泥石流視為挾沙水流,直接采用異重流方法;二是將粘性泥石流視為"半固態",只考慮水流的輸沙特征,研究認為基于這樣的簡化不足以描述粘性泥石流入匯的物理過程和特殊現象,也低估了粘性泥石流交匯區沖擊速度和堆積范圍。同時,根據粘性泥石流入匯區河床堆積動力過程的研究現狀,結合粘性泥石流入匯的特殊運動過程,提出未來可開展的工作:一是粘性泥石流入匯的物理過程和其交互機制的合理簡化;二是普適性高的粘性泥石流-水流堆積動力學模型的建立。

發文機構：中國科學院、水利部成都山地災害與環境研究所 中國科學院山地災害與地表過程重點實驗室 中國科學院大學工程科學學院

關鍵詞：粘性泥石流入匯區交互耦合堆積動力過程viscous debris flowconfluencecross-couplingaccumulationdynamical process

分類號： P642.23[天文地球—工程地質學]