吕立群
- 作品数：10 被引量：58H指数：6
- 供职机构：清华大学土木水利学院水沙科学与水利水电工程国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院重点部署项目中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：水利工程医药卫生天文地球更多>>
- 基于地貌特征的青藏高原边缘泥石流沟分类被引量：7
- 2020年
- 青藏高原地形急变带受构造运动、极端降水等因素的影响,呈现泥石流高发、群发的特点。对泥石流沟地貌特征的科学分类有利于探索泥石流发生机制、确定防治对策,对山区防灾减灾和生态修复具有重要意义。本文以青藏高原边缘7个泥石流高发流域为研究对象,开展地貌测量和统计分析。通过非度量多维尺度分析,将泥石流沟分为3种类型:I型是基岩下切区暴雨型泥石流;II型是基岩下切区冰川融水型泥石流;III型是沉积盆地下切区暴雨型泥石流。通过Kruskal-Wallis检验进一步分析3类泥石流沟地貌差异性,从地质、地貌与气候等方面探讨了3类泥石流沟的松散物来源与水沙输移特性。在气候变暖的影响下,II型泥石流的活跃性将增大;随着极端降雨频率的增加,I型和III型泥石流活跃性也将增加。
- 梁馨月徐梦珍吕立群崔一飞张风宝
- 关键词：青藏高原
- 两相泥石流龙头的非恒定运动过程及能量特征被引量：3
- 2016年
- 两相泥石流通常会出现高陡的龙头,其集中了大量的粗大卵石和砾石,呈现间歇性或波动性的运动。两相泥石流的运动除了取决于流体本身的流变特征外,液相和固相之间的能量传递也起到了重要作用,利用能量分析方法来研究两相泥石流固相、液相和龙头之间的能量转化机理是研究两相泥石流非恒定运动的有效途径。通过野外两相泥石流原型和水槽实验,研究其非恒定运动过程,结果表明,两相泥石流的龙头在泥石流起动初始阶段逐渐增长,当运动到一段距离后,趋于稳定。龙头高度和速度都有波动特征,通过能量分析建立了物理方程,分析证明两相泥石流龙头运动的平均速度正比于沟道的坡降和激发泥石流的洪水流量,反比于龙头的体积。
- 吕立群王兆印崔鹏
- 关键词：耗能
- 西藏古乡沟泥石流堰塞湖演化规律被引量：10
- 2015年
- 西藏东南地区地质灾害频发,历史上曾多次发生过泥石流阻塞河流形成堰塞湖的灾害事件。但是对西藏东南地区堰塞湖的研究多针对长时间大尺度的古堰塞湖的研究,而对短时间高分辨率的泥石流堰塞湖演化规律的研究尚显不足。古乡沟是帕隆藏布江的一条支流,泥石流规模大,爆发频率高,曾两次阻断帕隆藏布江。通过对古乡堰塞湖段的河床结构测量和沙洲钻孔取样,计算了古乡沟泥石流阻断帕隆藏布江后对泥沙淤积速率和山区河床结构的影响。
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- 关键词：泥石流河床结构
- 卵石沙洲发育与冲刷试验被引量：8
- 2014年
- 沙洲是塑造分汊型河道最重要的形态因子,其发育与蚀退由于上游来水来沙变化呈现冲淤交替,从而影响分汊河道输水输沙平衡。通过单个卵石沙洲的淤积和冲刷试验,揭示不同加沙速率、粒径和来流量条件下,沙洲淤积和冲刷规律,并建立简化理论模型分析沙洲淤积速率。结果表明,4组加沙试验中,分流点后出现明显淤积下延至洲头,左汊和右汊成为输沙通道,洲尾中心线两侧的左右汊道有泥沙淤积,洲尾未出现淤积。7组清水冲刷试验中,洲头最先承受冲刷和蚀退,并沿洲体冲刷延伸,洲头冲刷的泥沙沿左右汊水流带到下游,洲尾未出现明显冲刷。卵石沙洲以洲头淤积为主导发育模式,泥沙粒径、洲头坡角和分流角是决定淤积速率的关键因子。
- 李志威王兆印李文哲张晨笛吕立群
- 关键词：分汊河道推移质淤积
- 阶梯-深潭系统的水力特性被引量：12
- 2014年
- 阶梯-深潭系统是山区河流中常见的河床形态，具有稳定河床和消能减灾的作用，其水力特性较为复杂。在温峡水库下游温峡河修建典型的阶梯-深潭系统开展野外实验以研究阶梯-深潭系统的水力特性。利用先进的高频声学多普勒流速仪测量阶梯-深潭系统阶梯上游、阶梯上、深潭中和沿深泓线的水力特性。实验在10 L/s、50 L/s、100 L/s、150 L/s、290 L/s 和 420 L/s 6种流量工况下进行。实验结果表明：阶梯-深潭系统流场尤其是深潭流场具有很强的三维性，阶梯上与深潭中水力特性相差很大。阶梯上沿流向的时均流速远大于横向和垂向的时均流速，三向紊动强度处在一个量级且较小。深潭中的时均流速比阶梯上小，但紊动强度远大于阶梯，紊动强度随流量变大增大。实验工况下，阶梯上的相对紊动强度在0.1左右，深潭中则最大超过8.0。随着水流从阶梯上跌入深潭，机械能大量转化为紊动能消耗。实验流量范围内，雷诺应力随流量小幅增大，深潭中的雷诺应力约为阶梯上的50倍。阶梯-深潭系统消能率在实验工况下为64%-91%。
- 李文哲王兆印李志威张晨笛吕立群
- 关键词：消能率雷诺应力
- 沟岸侧蚀对泥石流形成和运动过程的影响被引量：9
- 2017年
- 沟岸被侧蚀掉的松散物质会通过动量交换将能量传递给龙头,从而影响泥石流的形成和运动过程。前人建立了许多模型来研究泥石流的侵蚀过程对泥石流形成和运动过程的影响,但是模型中大多以底蚀作用为前提条件。通过侧蚀模型和底蚀模型两种水槽实验的对比,针对泥石流的形成和运动过程展开研究。实验发现侧蚀作用更有利于泥石流的形成和运动,泥石流的龙头高度和速度都有波动特征,但侧蚀作用使得这种波动特征更加明显。侧蚀作用使得泥石流的龙身速度更快于龙头速度,龙身颗粒源源不断地堆积于龙头,使得龙头有较大的高度和附加坡降,因此,侧蚀条件下龙头的速度更快。
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- 关键词：侧蚀
- 沟岸侧蚀对泥石流不稳定动力过程的影响被引量：1
- 2018年
- 泥石流作为非牛顿体,屈服应力大,运动过程通常不稳定。前人建立了许多模型来研究沟床揭底和堰塞体溃决对泥石流不稳定动力过程的影响,沟岸侧蚀对泥石流不稳定动力过程的影响研究较少。通过侧蚀为主的模型和完全底蚀的模型两种水槽实验的对比,针对泥石流的动力过程展开研究。实验发现两种工况条件下泥石流正应力和孔隙水压力随着龙头高度沿程波动性的增长而相应地波动性增大,但侧蚀作用使得这种波动特征更加明显。通过力学分析,证明侧蚀作用导致泥石流龙头的阻力更大,但是龙身颗粒和龙头颗粒的速度差更大,使得龙头附加坡降更大,因此,侧蚀作用使得泥石流龙头的平均速度更快。泥石流龙头浓度和容重的不断增大,使得阻力不断增大,阻力和动力的动态平衡关系是泥石流不稳定运动的原因之一。
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- 关键词：侧蚀有效应力孔隙水压力
- 怒江泥石流扇地貌特征与扇体堵江机理研究被引量：13
- 2016年
- 怒江流域泥石流沟众多,而且主要是两相泥石流。两相泥石流龙头集中了大量的粗大卵石和砾石,形成的扇体阻力大,是改变怒江河流地貌形态的主控因素。洪积扇的数量和规模远远小于泥石流扇,科学区分怒江两岸的泥石流扇和洪积扇对山区防灾减灾意义重大。许多泥石流扇完全堵塞主河形成了堰塞湖,怒江高黎贡山峡谷河段几乎每隔10-20 km就有一个泥石流堰塞湖,峡谷河段形成一段段顺直河谷连接堰塞湖缓流＋堰塞坝激流的不断重复的河道,造成堵江的泥石流沟的流域面积多集中在40 km2左右。泥石流堰塞坝尼克点的发育造成了河道内大量泥沙淤积,利用钻孔采样的方法分析了堰塞湖内泥沙淤积规律。野外测量和计算发现组成泥石流的规模和龙头出沟口的速度是造成堵河的主控因素。
- 吕立群王兆印徐梦珍漆力健张晨笛
- 关键词：洪积扇泥沙淤积
- 阶梯-深潭系统消能机理的实验研究被引量：5
- 2014年
- 阶梯-深潭系统能稳定河床、控制下切以及减小山洪泥石流灾害，其原因在于能高效消耗水流能量。通过野外实验，研究了不同流量下消能率变化规律，分析了水流沿阶梯-深潭能量转化过程，探讨了阶梯-深潭中能量的消耗机理。实验工况下（单宽流量5~210 L/s）阶梯-深潭具有很高的消能率（64%~91%），按部位其消能可分为阶梯消能和深潭消能，推导得到的消能率计算公式计算值和实测数据符合较好。在不同流量下阶梯消能方式因水流形态的改变有所不同，深潭消能可分为3个区域：水跃主流区、主流区两侧的两个大尺度漩涡区和主流区与周围区域交界的区域，它们的消能方式各有不同。当流量较小时，阶梯-深潭系统消能主要由阶梯段完成。流量增加后，阶梯段消能所占比例减小，深潭消能作用增强。
- 李文哲王兆印李志威张晨笛吕立群
- 关键词：消能机理消能率
- 两相泥石流的非恒定特性研究被引量：3
- 2015年
- 针对两相泥石流的非恒定运动过程展开试验,研究了间歇流动的形成发展过程,通过分析建立了相应的力学模型。结果发现：两相泥石流的运动过程具有明显的间歇特征,龙头的运动和停滞呈间歇式分布。泥石流在停滞过程中,水流或泥沙悬浮液携带石块在前部堆积使得龙头高度和坡度逐渐增大,当坡度达到临界值时,泥石流向下游运移,龙头高度和坡度进而减小;当龙头坡度减小到一定值时,泥石流进入下一个停滞阶段,等待上游泥沙的补给和能量的聚集。两相泥石流龙头后部水流断面平均速度〉颗粒断面平均速度〉龙头速度,水流速度是颗粒速度的2~3倍,水流通过颗粒不断将能量传递给龙头用来克服龙头相对较大的阻力。
- 吕立群崔鹏王兆印
