林海铭

【摘要】本文通过泥石流沟地表数据点在3ds Max建立山体沟壑模型，导出STL网格模型；在HyperMesh中进行细化修改，将生成的有效STL模型导入离散元软件PFC3D之中；在PFC3D中生成颗粒模型并设置颗粒及壁面相关参数，循环求解，对泥石流的启动、堆积和流动三个过程进行数值仿真。

【关键词】离散元法；泥石流；三维流态；PFC3D

中图分类号：K92文献标识码A文章编号1006-0278（2015）11-137-01

泥石流是由多种因素激发含有大量泥沙、石块等的松散土体与水体混合的特殊洪流，是介于崩塌、滑坡等块体运动和高含沙水流运动之间的一系列流动过程，具有迸发突然、来势凶猛，毁坏性强等特点。我国长期受到泥石流灾害的困扰，泥石流灾害分布范围很广，发生频繁，造成巨大的损失。2010年8月7日甘肃舟曲发生的特大山洪泥石流造成1748人遇难，直接经济损失超过14.1多亿元；2012年5月10日甘肃岷县发生特大冰雹山洪泥石流灾害共造成49人死亡，35.8万人受灾，直接经济损失超过68亿元；2015年8月9日温州市因台风“苏迪罗”引发山洪泥石流造成12人死亡，5人失踪。

泥石流运动属于非定常的复杂多相流流动，其研究内容属于多学科交叉复合。当前对泥石流的研究注重于流动机理的理论研究，提出了宾汉体模型、膨胀流模型、粘塑流模型等泥石流运动模型。但这些模型无法全面描述泥石流的运动，并且很难得到解析解，因此数值计算仿真显得很重要。本文基于离散元法对泥石流的三维流动形态进行数值仿真，对泥石流的理论研究和实际应用都有重要的价值和意义。……