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  • 【专利】 泥石流堆积扇平面网格化方法与危险性度量方法

    作者:乐茂华 ; 唐川 ; 朱静 ; 周伟 ; 刘清华 ; 常鸣 年份:2013
    摘要:本发明公开了泥石流堆积扇平面网格化方法,以及泥石流堆积扇危险性度量方法。针对现有泥石流堆积扇危险度分区定量评价方法受较多主观性影响的缺陷,本发明首先提供了一种泥石流堆积扇平面网格化方法,该方法在调查数据基础上建立堆积扇平面模型,并对泥石流堆积扇地形划分网格单元。基于该方法,本发明还提供一种泥石流堆积扇危险性度量方法。该方法测算每一网格单元的危险度P(ξ),并以泥石流堆积扇地形上各网格单元危险度P(ξ)分布特征确定泥石流堆积扇危险性。本发明方法数据来源通过调查、测绘等手段获取,评价结果不受主观因素影响;度量方法将堆积扇危险度分解为P(u)与P(h)两个分量,可以分别度量淤埋与冲击两方面危险性,对泥石流防治工程实际更具有指导性。
  • 【论文】 强震区溃决型泥石流动力过程模拟及特征研究

    作者:乐茂华 关键词:强震区 ; 溃决型泥石流 ; 动力过程特征 ; 数值模拟 机构:成都理工大学 ; 成都理工大学 年份:2014
    摘要:汶川地震触发的大量山体崩塌、滑坡,为震后泥石流的发生提供了丰富的松散物源。地震触发的大量崩滑物质堆积于沟道,极易形成天然堵塞体。这类沟道内的天然堵塞体在降雨径流和上游水流的侵蚀冲刷作用下,极易发生失稳溃决,对沟道造成突发性高强度洪水冲蚀,从而形成溃决型泥石流。这类泥石流的发生和发展过程具有鲜明特点,呈现出成灾快、规模大、破坏力强、且在河流两岸发育时还易造成堵江灾害链等特征,其导致的灾害损失比一般的暴雨型泥石流要严重得多。在汶川地震前,我国境内发生的溃决型泥石流大多分布在新疆和西藏地区,且多为冰湖溃决型泥石流;汶川地震后,震区某些泥石流沟道内形成的大型堵塞体,在暴雨作用下,极易激发形成规模巨大、危险性高的溃决型泥石流,比如震区2010年8月13日暴发的红椿沟泥石流,2011年7月3日暴发的高家沟泥石流,2013年7月11日暴发的七盘沟泥石流等。 地震前,由于冰湖溃决型泥石流发生的频率较低,且其触发机制复杂,导致人们对于溃决型泥石流的认识和理解并不够系统完善;地震后,震区暴发的多场溃决型泥石流,为人们更进一步地认识和理解这类泥石流提供了宝贵的天然样本。为了能够针对这类泥石流,提出更加有效的风险评估、预警预报和工程治理方法,本文对溃决型泥石流的动力过程特征进行了如下的分析和探讨: 首先,选取强震区三个典型的溃决型泥石流事件,通过分析其流通区内泥石流活动关键指标的变化规律认为,强震区溃决型泥石流沟道内的堵塞体失稳主要由降雨径流和上游水流侵蚀冲刷引起,该类泥石流的基本特征包括:流体容重受堵塞体溃决存在明显的增加过程,但当流通区内物源分布较均匀且堵塞体间隔存在时,容重将在小范围内波动;沟道断面的流量沿程存在暴涨暴落现象,沟道内堵塞体溃决使得流体的泥沙浓度不断增加,导致流量放大,且断面流量在该过程中将达到某一极值;由于堵塞体的拦截作用增加了沟道内物质的势能,从而增大了转化而成的流体动能,导致这类泥石流的冲击力大,进而产生强大破坏力。 其次,根据泥石流沟道内天然堵塞体成因机制的特征,将堵塞体的形成过程划分为初始形成和强度形成两个阶段;并根据沟道内天然堵塞体物质组成的特征,将堵塞体划分为堆石体和堆积体两类;另外,按照对溃决型泥石流形成过程所起作用的不同,将泥石流沟道内稳定性最好的堵塞体定义为主级堵塞体。通过分析沟道内天然堵塞体失稳模式的基本特征和野外调查认为,震区溃决型泥石流沟道内堵塞体的失稳形式以漫顶破坏模式为主,而冰湖溃决型泥石流沟道内的堵塞体多以管涌破坏模式失稳。通过对比典型溃决型泥石流和一般的暴雨型泥石流的动力过程特征,将强震区泥石流沟道内天然堵塞体失稳溃决形成泥石流的过程模式,归纳为三类典型的溃决链式。利用力学平衡原理分析,分别建立了沟道内堆石体和堆积体的简化失稳判别式,并进行验证。 再次,通过定性描述和定量计算两种途径,分别对溃决型泥石流沟道内主级堵塞体溃决口的断面流量变化特征和溃口下游的洪水演进特征做了分析。将溃决口处的断面流量变化过程概化为初始阶段、溃决阶段和消落阶段三个过程;并根据溃决型泥石流的形成和发展特征,将溃决口下游沟道的断面流量变化过程划分为S1和S2两种类型进行描述。基于沟道内主级堵塞体瞬间全溃的一维模型假设,利用圣维南方程组推导了堵塞体溃决口及其下游断面最大流深与对应流速的计算公式,通过引入泥沙修正系数和演进修正系数,建立了溃决型泥石流在堵塞体溃决口及其下游断面峰值流量的计算方法。验证结果表明,基于一维圣维南方程组建立的溃决型泥石流断面峰值流量的计算方法,对于沟道内只有一处主控的堵塞体且其为瞬间全溃的情形时,计算结果能够与实际情况较好吻合。 最后,利用物理模拟结果对溃决型泥石流的动力过程进行分析,提出了堵塞体失稳形成溃决型泥石流的基本模式:在上游洪水或稀性泥石流的不断冲刷作用下,沟道内堵塞体在一定条件下可能发生漫顶破坏、管涌破坏或滑面破坏,堵塞体失稳后,将导致沟道内发生高强度的沟床侵蚀和泥沙搬运作用,最终演化形成泥石流。以七盘沟泥石流为例,探讨了一种对溃决型泥石流进行数值模拟的整合方法:首先,应用计算流体力学软件Fluent对泥石流沟道内主级堵塞体的溃决过程进行模拟;其次,将溃决过程模拟中获取的溃口流量过程线输入到Flo-2D软件中,并对沟道下游泥石流的演进过程进行模拟。
  • 【期刊】 基于固液两相流模型的泥石流流速垂向分布研究

    刊名:水利学报 作者:乐茂华 ; 韩其为 ; 方春明 关键词:泥石流 ; 流速的垂向分布 ; 固液两相流 机构:中国水利水电科学研究院泥沙研究所 ; 中国水利水电科学研究院泥沙研究所 ; 流域水循环模拟与调控国家重点实验室 年份:2017
    摘要:泥石流流速的垂向分布是泥石流运动理论中的核心问题之一.以固液两相流模型为基础,分析了泥石流中两相速度相等与不等条件下的本构关系和泥石流流速垂向分布的计算方法;在二维恒定均匀流的条件下,考虑两相之间的相互作用,推导层流和紊流流态下泥石流中液相和固相速度的垂向分布公式,并采用不饱和水石流的试验数据进行了验证.结果表明:泥石流两相之间的速度差异是描述两相之间相互作用的根本所在;泥石流固相浓度与本构关系中的模化参数均有关联,是流速垂向分布计算中的重要参量;基于两相流模型的泥石流流速垂向分布公式比现有公式更具普遍意义,且其计算结果能与试验数据较好吻合.
  • 【期刊】 窟野河流域水沙演变的尺度效应驱动因素研究

    刊名:水文 作者:乐茂华 ; 赵溦 ; 王向东 ; 张晓明 关键词:水沙演变 ; 尺度 ; 窟野河流域 ; 双累积曲线法 ; Mann-Kendall校验法 ; 灰色分析法 机构:中国水利水电科学研究院 ; 中国水利水电科学研究院 年份:2016
    摘要:流域下垫面的变化影响着流域的水文水沙特性,不同尺度及流域下垫面的变化特性也会对窟野河输沙率及径流量产生不同程度的影响,通过对已有数据和研究资料的分析比对,从1980~2013年以窟野河三个不同尺度的流域作为研究对象,研究在不同尺度情况下下垫面变化对水沙演变影响,用灰色分析法计算影响其变化的驱动因素的关联度。
  • 【期刊】 拔地苍松多远声——记全国先进工作者、湛江师范学院数学系乐茂华教授

    刊名:师道 作者:吴义庄 ; 张茗瑶 关键词:师范学院 ; 教授 ; 系主任 ; 持之以恒 ; 刻苦 ; 师院 ; 广东 ; 湛江 ; 津贴 ; 中国 年份:2000
    摘要:湛江师范学院数学系副系主任乐茂华教授,是自学成才的典范。30年来,他刻苦钻研,持之以恒,曾三次跨越学历、资历的界限,破格晋升为讲师、副教授、教授;被选人广东省高校“千百十工程”百名学科带头人的行列;享受国务院颁发的政府特殊津贴,荣获湛江师院1996年突出贡献奖;1997年获“广东省劳动模范”称号;1998年当选广东省第九届人大代表;
  • 【期刊】 基于逻辑回归法的西藏地区冰湖溃决危险性预测模型

    刊名:自然灾害学报 作者:乐茂华 ; 唐川 ; 张丹丹 ; 马国超 关键词:西藏地区 ; 冰湖溃决 ; 危险性预测 ; 逻辑回归模型 机构:成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室 ; 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室 ; 成都理工大学环境与土木工程学院 年份:2014
    摘要:以西藏地区的冰湖为研究对象,基于冰湖的野外调查、遥感影像与历史文献资料,选取32个冰湖作为样本进行了危险性分析。根据研究对象的区域特性,选取冰湖坝顶宽度、湖水位距坝顶高度与湖坝高度之比、冰舌前端距冰湖距离、冰舌段坡度、冰湖面积和补给冰川面积6个预测指标作为变量,通过对样本进行逻辑回归分析,提出了西藏地区冰湖溃决的危险性概率预测模型。基于分类阈值为50%的逻辑回归模型交叉验证结果表明,模型对已溃决冰湖样本预测的准确率为82%,对未溃决冰湖样本预测的准确率为95%,对所有冰湖样本预测的准确率为91%。按冰湖溃决的概率范围,将冰湖溃决的危险性划分为4个等级,概率值<0.30的为低等级,0.30~0.50的为中等级,0.50~0.80的为高等级,>0.80的为极高等级。
  • 【期刊】 关于无平方因子正整数的两个问题

    刊名:周口师范学院学报 作者:乐茂华 关键词:无平方因子正整数 ; 上界 ; Mbius反演 机构:湛江师范学院数学系 ; 湛江师范学院数学系 年份:2011
    摘要:对于正整数n,设a_n是第n个无平方因子正整数,证明了:a_n<1.8n.
  • 【期刊】 关于三项纯指数Diophantine方程a^x+b^y=c^z的一点注记

    刊名:五邑大学学报:自然科学版 作者:乐茂华 关键词:三项纯指数Diophantine方程 ; 正整数解 ; 同余 机构:湛江师范学院数学系 ; 湛江师范学院数学系 年份:2010
    摘要:设a,b,c是给定的正整数,运用初等数论方法证明了:当a+b^2t-1=c^2,b≡5(mod 24),c是适合c≡-1(mod b^2t)的奇数,其中l是任意正整数时,方程a^x+b^y=c^z仅有正整数解(z,y,z)=(1,2l—1,2).
  • 【期刊】 关于三项纯指数Diophantine方程a~x+b~y=c~z的一点注记

    刊名:五邑大学学报(自然科学版) 作者:乐茂华 关键词:三项纯指数Diophantine方程 ; 正整数解 ; 同余 机构:湛江师范学院数学系 ; 湛江师范学院数学系 年份:2010
    摘要:设a,b,c是给定的正整数,运用初等数论方法证明了:当a+b2 l-1=c2,b≡5(mod 24),c是适合c≡-1(mod b2l)的奇数,其中l是任意正整数时,方程ax+by=cz仅有正整数解(x,y,z)=(1,2l-1,2).
  • 【期刊】 两个含有平方根之和的整数部分的恒等式

    刊名:河套大学学报 作者:乐茂华 关键词:平方根 ; 整数部分 ; 恒等式 机构:湛江师范学院数学系 ; 湛江师范学院数学系 年份:2010
    摘要:本文证明了两个含有平方根之和的整数部分的恒等式.这一结果改正了现有文献中的错误.
  • 【期刊】 汶川震区银厂沟区域8·18暴雨泥石流灾害成灾机理与特征

    刊名:工程地质学报 作者:乐茂华 ; 黄勋 ; 唐川 ; 唐得胜 ; 蒋志林 关键词:泥石流 ; 成灾机理 ; 活动特征 ; 汶川地震 ; 银厂沟区域 机构:成都理工大学 ; 成都理工大学 年份:2013
    摘要:2012年8月18日汶川震区的银厂沟区域暴发群发性泥石流,造成人员伤亡,公路、房屋等基础设施严重受损。这场泥石流灾害发生在汶川地震极震区内,是地震与强降雨共同作用下的结果,因此研究其成灾机制和灾害特征对于进一步认识强震区泥石流活动具有重要意义。本研究采用地面调查和遥感解译方法,分析银厂沟区域泥石流形成条件的变化。研究结果表明强震条件下崩塌、滑坡等产生的松散固体物质,是泥石流活动的物质基础;沟道受松散岩土体堵塞,有利于泥石流规模放大;"快速激发型"的雨量特征为泥石流暴发提供了动力。在此基础上讨论了泥石流起动、运动和堆积过程,总结了泥石流活动特征,发现泥石流沿发震断裂呈"带状"分布,成因组合上属于"降雨控制型",尚处于"青年期",且在成灾模式上满足"致承耦合"效应。
  • 【期刊】 关于广义商高数的三项指数Diophantine方程(英文)

    刊名:吉首大学学报(自然科学版) 作者:乐茂华 关键词:三项指数Diophantine方程 ; 广义商高数:Gel’fond-Baker方法 机构:湛江师范学院数学系 ; 湛江师范学院数学系 年份:2011
    摘要:运用Gel’fond-Baker方法讨论了三项指数Diophantine方程的正整数解,基本上解决了n=1时的情况.
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