推移质运动的随机力学理论.pdf

推移质运动的随机力学理论 马宏博 傅旭东 清华大学 Ancey, C. Heyman, J. EPFL 1 报告提纲 一、研究背景与研究现状 二、室内实验方法 三、通量停时特征：尺度分离现象 四、推移质通量脉动的时间三尺度模式 五、推移质颗粒活动性脉动的空间三尺度模式 六、总结与展望 2 报告提纲 一、研究背景与研究现状 二、室内实验方法 三、通量停时特征：尺度分离现象 四、推移质通量脉动的时间三尺度模式 五、推移质颗粒活动性脉动的空间三尺度模式 六、总结与展望 3 1.1 研究背景 山区河流水沙过程： 溃坝洪水： 陡坡弱推移质输沙 坝体材料水力侵蚀为核心 季节性山洪：强水沙耦合 地震诱发堰塞湖的溃决洪 震后松散物质沿程搬运过程 水是次生灾害的重要组成 推移质输沙过程主导 瑞士Navisence河（2012）唐家山堰塞湖（2008 ） 4 1.2 推移质运动模式 钱宁，万兆惠（1991） 滚动、滑动 跃移 层移 临界流速摩阻流速沉速 1摩阻流速/沉速1.25 Sumer (1996) 5 1.3 推移质运动理论 推移质宏观均值公式 Meyer-Peter-Müller ：基于实验和野外观察的 回归模型，最早确定有效切应力幂公式结构 [Meyer-Peter, Müller 1948; Wong, Parker 2006] H. Einstein ：停时-跳跃概率模型[Einstein, 1937,1955;Ancey 2006] Bagnold ：利用能量平衡，水沙动量交换 [ Bagnold 1966, 1973;Nino Garcia,1998] 层移质模型——最早提出颗粒离散力[Wilson 1966；Sekine and Kikkawa 1992, 王兆印，钱宁，1984] 6 1.3 推移质运动理论 推移质公式与实验值比较： 在中低强度输沙通量1-4个量 水沙运动内在随机性？ 级的大幅度涨落 爱因斯坦公式 无 无 量 量 纲 纲 单