拟建川藏铁路夏里2#沟泥石流发育特征及动力学过程数值模拟

史洪滨，胡卸文,2，文强，张晓宇

(1.西南交通大学地球科学与环境工程学院,成都 610031；2.西南交通大学高速铁路运营安全空间信息技术国家地方联合工程实验室，成都 610031；3.中铁第一勘察设计院集团有限公司，西安 710043)

1 概述

泥石流是山区常见的物理地质现象，它是一种有较高容重、饱含砂、砾的固液气三相流体，暴发突然、速度快、来势凶猛、破坏力大的地质灾害[1]。对于铁路这样的线性工程，遭受泥石流毁坏频繁，一旦成灾，往往损失重大，是铁路沿线主要的地质灾害之一，其灾害的发生不仅会恶化铁路沿线脆弱的生态环境，而且严重危害铁路的建设及行车安全。

国内外学者对泥石流数值模拟的研究目前已较成熟。1985年Schamber等研究了基于Bingham流变模型的一维泥浆流层流模型[2]。1993年O'Brien等在二维洪水计算模型的基础上，加入了流体流变方程，建立起了适用于泥石流危险范围模拟的Flo-2D模型[3]。王光谦和倪晋仁结合泥石流的动力学基本方程，提出了泥石流的结构两相流模型的基本理论，建立了粘性泥石流的平面二维Euler-Lagrange 型的流团数值模型[4-5]。韩玫、胡卸文等利用CFX软件对桃关沟泥石流进行模拟，模拟得出的泥石流流速、流量及危险区范围等结果与规范公式计算结果吻合较好[6]。

本文通过野外勘查工作，查明了夏里2#沟泥石流发育的自然环境、形成条件，基本特征和暴发历史。因沟谷松散物源丰富，地形陡峭，存在暴发较大规模泥石流的可能性，对拟建川藏铁路构成威胁。

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