水石流概率模型及其冲击机理研究
|
摘要
泥石流爆发突然,冲击破坏力强,是我国主要的公路水毁类型。而水石流是主要的泥石流灾害类型之一,在我国分布广泛,发育典型,灾害严重。本文主要针对水石流的冲击破坏特征,以研究水石流的液冲击为主,分析其对公路桥涵等防护构筑物的破坏机理,对沟道地形的变形特性演变机理。通过理论分析及试验研究,以随机过程分析、运动流体力学、随机信号分析理论、概率论与数理统计、应用统计学、泥石流运动力学等多方面学科交叉来分析研究水石流的瞬时流谱,瞬时加速度谱及瞬时脉动压力谱以及与沟道地形的相互作用关系。主要研究内容及创新成果如下：
第一、将随机过程理论应用到水石流中,证明水石流液相瞬时流速具有可测性,同时满足平稳随机过程,具有遍历性及各态历经性。
第二、根据水石流模型槽实验,实时量测水石流液相流体的瞬时流速沿断面水深分布,分析水石流液相流体断面平均紊动强度沿水深分布,证实近底部分紊动强烈,同时证明液相流速的信号为低频的或比较平稳的信号,频率一般在20HZ以内,能量主要在1OHZ范围内。而稳定频带主要集中在1HZ以内,说明流速信号在1HZ内信号集中。
第三、根据测定的水石流液相流体瞬时流速信号,应用随机过程理论,建立水石流液相流体质点瞬时流速信号随机概率模型。选定测试的60组实验信号进行模拟分析,对其进行时频域转换,分析其振幅、圆频率及随机初相位角的概率分布,找出其给自的伪随机数发生器,模拟信号的构建主要由基波与多次谐波随机组成,并创建了频幅权重系数的构建原则,建立等价的模拟判定准则,模拟信号与原信号的统计特征值及谱密度函数吻合较好。
第四、基于水石流液相随机质点流的流速概率模型的各种分析,通过对试验数据的多次计算和数据拟合,推导得到了水石流液相随机质点流的加速度概率模型,随机质点脉动压力的概率模型。并通过其逆过程已知脉动压力谱推导脉动流速谱,验证其推导模拟过程精确可靠。
第五、根据推求的脉动压力谱,利用权法,计算出脉动压力的横向分布规律,并与地形等值线对比发现,流速大,脉动压力大,其断面冲刷深度则大,沟槽变化幅度增大。
第六、分析了水石流对桥涵墩台冲击破坏机理,水石流液相对基础的冲刷逐步加大,冲刷深度超过基础埋深,基底承载力逐渐降低,导致桥墩失稳；另外由于水石流强大的冲击力,导致墩台的抗倾覆能力逐渐减弱。
第七、利用随机质点瞬时流谱至脉动压力谱的转换关系,通过丁坝实测冲刷地形数据与脉动压力信号进行对比发现：脉动压力等值线发育规律与冲刷地形变化走势基本一致,同时,水流冲击力变幅与脉动压力变幅相差较大,分析原因并构建了随机流与物体作用时的能量方程,为后续的流固耦合研究打下坚实基础。
Characterized by sudden outbreak and strong destructive power, the debris flow is the main type of water damage of highway. As one of the main debris flows, water-rock flow has the feature of wide distribution, fast formation and serious destruction. Based on the failure characteristics of water-rock flow and liquid rock impact of water-rock flow, the dissertation tries to explore into the negative influence of water-rock flow on highway, bridge and culverts and its impact on deformation characteristics of channel topography. Through theoretical analysis and experimental studies, the relationship among instantaneous flow spectrum, instantaneous acceleration spectrum, fluctuation pressure spectrum and channel topography has been studies based on interdisciplinary research such as fractal stochastic process, fluid dynamics, stochastic analysis theory, probability theory and mathematical statistics, applied statistics and mechanics of debris flow transport. The main contents and innovation achievements are as follows:
First, after applying random process theory into water-rock flow, it has been demonstrated that instantaneous velocity of water-rock flow liquid can be measured; meanwhile, it can satisfy stable random process and is characterized by ergodicity.
Second, based on water-flow model experiment, distribution of instantaneous velocity of water-rock flow liquid along the section of water depth has been obtained; the relationship between average turbulence intensity of water-rock flow liquid section and water depth has been analyzed; strong turbulence intensity has been verified; the signal of the liquid velocity is low in frequency or stable with the frequency within20HZ and intensity within10HZ. If the frequency band is within1HZ, the velocity signal is within1HZ.
Third, on the basis of instantaneous velocity signal of water-rock flow liquid, random probability model of instantaneous velocity signal of water-rock flow liquid has been established with random process theory. Simulation analysis has been conducted to60group experiment signals; based on time-frequency transformation, analysis of amplitude, circular frequency and distribution of random phase angle probability, establishment principle of weight coefficient and equivalent simulated determination principle have been built; statistic eigenvalues and of spectral density function simulation signals and those of original signals are identical.
Fourth, according to analysis of velocity probability model of water-rock flow liquid random particle, acceleration probability model of water-rock flow liquid particle and probability model of random particle fluctuation pressure have been established after constant computation and data fitting; fluctuation velocity spectrum obtained from known fluctuation pressure spectrum by inverse process has verified the accuracy and reliability of deduction and simulation process.
Fifth, according to fluctuation pressure spectrum, lateral distribution law of fluctuation pressure has been obtained by entropy method; compared with topography isopleth, it has been found that if water-rock flow has fast velocity and large fluctuation pressure, there will be deep section scouring and larger groove variation.
Sixth, the influence of water-rock flow on bridges and piers has been analyzed; increasing scouring, deeper scouring and decreasing load of base will lead to unsteadiness of piers; besides, strong force of impact will result in weaker overturning resistance property of piers.
Seventh, on the basis of transformation relationship between random particle instantaneous flow pattern and fluctuation pressure spectrum, it has been found after comparing groyne measured topography data and fluctuation pressure signals: development rule of fluctuation pressure isopleth tallies with scouring topography variation; meanwhile, after analyzing the difference between variation of force of impact of water and fluctuation pressure variation, energy equation of random flow has been established which lays a solid foundation for the following study of fluid-structure interaction.
第一、将随机过程理论应用到水石流中,证明水石流液相瞬时流速具有可测性,同时满足平稳随机过程,具有遍历性及各态历经性。
第二、根据水石流模型槽实验,实时量测水石流液相流体的瞬时流速沿断面水深分布,分析水石流液相流体断面平均紊动强度沿水深分布,证实近底部分紊动强烈,同时证明液相流速的信号为低频的或比较平稳的信号,频率一般在20HZ以内,能量主要在1OHZ范围内。而稳定频带主要集中在1HZ以内,说明流速信号在1HZ内信号集中。
第三、根据测定的水石流液相流体瞬时流速信号,应用随机过程理论,建立水石流液相流体质点瞬时流速信号随机概率模型。选定测试的60组实验信号进行模拟分析,对其进行时频域转换,分析其振幅、圆频率及随机初相位角的概率分布,找出其给自的伪随机数发生器,模拟信号的构建主要由基波与多次谐波随机组成,并创建了频幅权重系数的构建原则,建立等价的模拟判定准则,模拟信号与原信号的统计特征值及谱密度函数吻合较好。
第四、基于水石流液相随机质点流的流速概率模型的各种分析,通过对试验数据的多次计算和数据拟合,推导得到了水石流液相随机质点流的加速度概率模型,随机质点脉动压力的概率模型。并通过其逆过程已知脉动压力谱推导脉动流速谱,验证其推导模拟过程精确可靠。
第五、根据推求的脉动压力谱,利用权法,计算出脉动压力的横向分布规律,并与地形等值线对比发现,流速大,脉动压力大,其断面冲刷深度则大,沟槽变化幅度增大。
第六、分析了水石流对桥涵墩台冲击破坏机理,水石流液相对基础的冲刷逐步加大,冲刷深度超过基础埋深,基底承载力逐渐降低,导致桥墩失稳；另外由于水石流强大的冲击力,导致墩台的抗倾覆能力逐渐减弱。
第七、利用随机质点瞬时流谱至脉动压力谱的转换关系,通过丁坝实测冲刷地形数据与脉动压力信号进行对比发现：脉动压力等值线发育规律与冲刷地形变化走势基本一致,同时,水流冲击力变幅与脉动压力变幅相差较大,分析原因并构建了随机流与物体作用时的能量方程,为后续的流固耦合研究打下坚实基础。
Characterized by sudden outbreak and strong destructive power, the debris flow is the main type of water damage of highway. As one of the main debris flows, water-rock flow has the feature of wide distribution, fast formation and serious destruction. Based on the failure characteristics of water-rock flow and liquid rock impact of water-rock flow, the dissertation tries to explore into the negative influence of water-rock flow on highway, bridge and culverts and its impact on deformation characteristics of channel topography. Through theoretical analysis and experimental studies, the relationship among instantaneous flow spectrum, instantaneous acceleration spectrum, fluctuation pressure spectrum and channel topography has been studies based on interdisciplinary research such as fractal stochastic process, fluid dynamics, stochastic analysis theory, probability theory and mathematical statistics, applied statistics and mechanics of debris flow transport. The main contents and innovation achievements are as follows:
First, after applying random process theory into water-rock flow, it has been demonstrated that instantaneous velocity of water-rock flow liquid can be measured; meanwhile, it can satisfy stable random process and is characterized by ergodicity.
Second, based on water-flow model experiment, distribution of instantaneous velocity of water-rock flow liquid along the section of water depth has been obtained; the relationship between average turbulence intensity of water-rock flow liquid section and water depth has been analyzed; strong turbulence intensity has been verified; the signal of the liquid velocity is low in frequency or stable with the frequency within20HZ and intensity within10HZ. If the frequency band is within1HZ, the velocity signal is within1HZ.
Third, on the basis of instantaneous velocity signal of water-rock flow liquid, random probability model of instantaneous velocity signal of water-rock flow liquid has been established with random process theory. Simulation analysis has been conducted to60group experiment signals; based on time-frequency transformation, analysis of amplitude, circular frequency and distribution of random phase angle probability, establishment principle of weight coefficient and equivalent simulated determination principle have been built; statistic eigenvalues and of spectral density function simulation signals and those of original signals are identical.
Fourth, according to analysis of velocity probability model of water-rock flow liquid random particle, acceleration probability model of water-rock flow liquid particle and probability model of random particle fluctuation pressure have been established after constant computation and data fitting; fluctuation velocity spectrum obtained from known fluctuation pressure spectrum by inverse process has verified the accuracy and reliability of deduction and simulation process.
Fifth, according to fluctuation pressure spectrum, lateral distribution law of fluctuation pressure has been obtained by entropy method; compared with topography isopleth, it has been found that if water-rock flow has fast velocity and large fluctuation pressure, there will be deep section scouring and larger groove variation.
Sixth, the influence of water-rock flow on bridges and piers has been analyzed; increasing scouring, deeper scouring and decreasing load of base will lead to unsteadiness of piers; besides, strong force of impact will result in weaker overturning resistance property of piers.
Seventh, on the basis of transformation relationship between random particle instantaneous flow pattern and fluctuation pressure spectrum, it has been found after comparing groyne measured topography data and fluctuation pressure signals: development rule of fluctuation pressure isopleth tallies with scouring topography variation; meanwhile, after analyzing the difference between variation of force of impact of water and fluctuation pressure variation, energy equation of random flow has been established which lays a solid foundation for the following study of fluid-structure interaction.
引文
[1]陈洪凯,唐红梅,马永泰等.公路泥石流研究及治理[M].北京：人民交通出版社.2004
[2]钱宁,张仁,周志德.河床演变学[M].北京：科学出版社.1987
[3]钱宁,万兆惠.高含沙水流运动[M].北京：科学出版社.1989
[4]吴积善,田连权,康志成等.泥石流及其综合治理[M].北京：科学出版社.1993
[5]钱宁,万兆惠.泥沙运动力学[M].北京：科学出版社.1983
[6]吴积善.云南蒋家沟泥石流观察研究[M].北京：科学技术出版社.1990
[7]C.M.弗莱施曼(前苏联).泥石流[M].北京：科学出版社.1986
[8]B.C.斯捷潘诺夫(前苏联).孟河清(译).泥石流与泥石流体的基本特性及其量测方法[M].重庆：科学技术文献出版社重庆分社,1986
[9]唐邦兴,章书成.泥石流研究[J].中国科学院院刊.1992,2(10)：124-128
[10]康志成,李焯芬,马蔼乃等.中国泥石流研究[M].北京：科学出版社.2004
[11]陈光曦,王继康,王林海.泥石流防治[M].北京：中国铁道出版社,1983.
[12]钱宁,王兆印,泥石流运动机理的初步探讨[J].地理学报,1984,39(1)：33-43.
[13]周必凡,李德基,罗德富等.泥石流防治指南[M].北京：科学出版社.1991.
[14]陈洪凯,唐红梅,陈野鹰.公路泥石流力学[M].北京：科学出版社,2007.
[15]崔鹏,刘世建,谭万沛.中国泥石流监测预报研究现状与展望[J].自然灾害学报,2000,9(2)：10-15.
[16]张远君,王慧玉,张振鹏.两相流体动力学—基础理论及工程应用[M].北京：北京航空学院出版社,1987.
[17]李绍淑,陈永庆.纪家沟水石流成因与防治[J].中国地质灾害与防治学报,1995,6(1)：81-86.
[18]魏永明,谢又予.降雨型泥石流(水石流)预报模型研究[J].自然灾害学报,1997,6(4)：48-53.
[19]张志敏,陈全礼.南水北调中线工程河南渠段水石流地质灾害影响[J].资源环境与工程,2008,22(增刊)：175-177.
[20]刘兴昌.秦岭山地水石流特性及其起动力学分析[J].水土保持通报,1997,17(4)：21-25.
[21]张道成.水-沙幂律流体的流动(层流)特性研究—水石流的幂律体模型(上)[J].四川联合大学学报(工程科学版),1997,1(2)：188-194.
[22]张道成.水-沙幂律流体的流动(紊流)特性研究—水石流的幂律体模型(下)[J].四川联合大学学报(工程科学版),1997,1(3)：82-89.
[23]费祥俊.水石流的输沙浓度与流动速度[J].泥沙研究,2008,8(4)：8-12.
[25]徐永年,梁志勇,苏晓波等.水石流概化水槽试验相似律的探讨[J].自然灾害学报,2002,9(4)：105-110.
[26]陈晓清,崔鹏等.泥石流起动原型试验及预报方法探索[J].中国地质灾害与防治学报,2006, 17(4)：73-78.
[27]Richard M.Iverson,The Physics of Debris Flow,The American Geophysical Union,1997:245-296
[28]Takahashi T. Debris flow on prismatic open channel [J].Journal of the Hydraulics Division, ASCE,1980.106(HY3):381-396
[29]姚德基,商向朝.七十年代的国外泥石流研究[J],泥石流论文集(1),科学出版社重庆分社,1981：132-141
[30]李缄.阿尔卑斯山区的泥石流问题[J],泥石流(3),科学出版社重庆分社,1984：137-149
[31]姚德基,商向朝.国外泥石流研究中的若干基本理论问题[J],泥石流论文集(1),科学出版社重庆分社,1981：142-150
[32]商向朝,郝勇.日本泥石流研究进展[J],泥石流(3),科学出版社重庆分社,1984：150-158
[33]刘希林.国外泥石流机理模型综述[J]灾害学.2002,17(4)：1-6.
[34]Bagnold RA. The flow of cohesionless grains in fluids [J].Phil. Trans. Royal Soc. London proc, 1956,249(Ser.A):235-297
[35]Bagnold R A. Experiment on a gravity-free dispersion of large solid sphere in a Newtonian fluid under shear [J].Proc, Royal Soc. of London.1954,225(Ser.A):49-63
[36]Chen C L. General solution for visoplastic of debris flow [J]:Journal of Hydraulic Engineering, ASCE,1988,114(3):259-282
[37]Gordon E.Grant,Critical flow constrain flow hydraulics in mobile-bed streams:Anew hypothesis[J].Water Resources Research.1997,33(2):349-358
[38]刘大有.两相流体动力学[M].北京：科学技术出版社.1994
[39]张远君,王惠玉,张振鹏等.两相流体动力学[M].北京：北京航空学院出版社.1987
[40]Richard M.Iverson, Mark E.Reid, Richard GLaHusen. Debris-flow mobilization from landslides[J].Earth Planet.1997,25:85-138
[41]Richard M.Iverson, James W.Vallance. New views of granular mass flows[J]. GEOLOGY, 2001,29(2):115-118
[42]Richard M. Iverson, Roger P. Denlinger. Flow of variably fluidized granular masses across three-dimensional terrain[J]. Journal of Geophysical Research,2001,106 (B1):537-552
[43]陈洪凯,唐红梅.泥石流两相冲击力及冲击时间计算方法[J].中国公路学报,2006,19(3)：19-23.
[44]刘雷激,魏华.泥石流冲击力研究[J].四川联合大学学报(工程科学版)1997,1(2)：99-102.
[45]魏鸿.泥石流龙头对坝体冲击力的试验研究[J].中国铁道科学,1996,17(3)：50-62.
[46]张宇,韦方强,王青.基于动量守恒的粘性泥石流冲击力计算[J].泥沙研究,2006,(3)：23-26.
[47]俞聿修.随机波浪及其工程应用[M].大连理工大学出版社出版,2003.11
[48]竺艳蓉.海洋工程波浪力学[M].天津大学出版社,1991.12
[49]丁灼仪.随机分析方法基础与及其在水工水力学中的应用[M].长江出版社,2005.01
[50]杨建民,肖龙飞,盛震邦.海洋工程水动力学试验研究[M].上海交通大学出版社,2008.1
[51]常建平,李海林.随机信号分析[M].科学出版社,2006.6
[52]邱大洪.波浪理论及其在工程上的应用[M].高等教育出版社,1985.7
[53]郭仕剑,王宝顺,贺志国等MATLAB7. x数字信号处理[M].人民邮电出版社,2006.12
[54]盛骤,谢式千,潘承毅.概率论与数理统计[M]高等教育出版社,2005.11
[55]刘丽.非平稳流对防护结构物的冲刷作用研究[D].重庆交通学院硕士论文,2005
[56]梁碧.护心滩建筑物稳定性研究[D].重庆交通大学硕士论文,2009
[57]王伟峰.心滩守护前后泥沙运动规律及冲刷变形特性研究[D].重庆交通大学硕士论文,2009
[58]高桂景.丁坝水力特性及冲刷机理研究[D].重庆交通大学硕士论文,2006
[59]陈明.通信与信息工程中的随机过程[M].东南大学出版社,2001
[60]方欣华.海洋随机资料分析[M].青岛海洋大学出版社,2002.06
[61]刘德辅.随机工程海洋学[M].青岛海洋大学出版社,2004.03
[62]M.K.奥奇.不规则海浪随机分析及概率预报[M].北京：海洋出版社,1985.3
[63]方洋旺.随机系统分析及应用[M].西安：西北工业大学出版社,2006,09；
[64]徐德伦.随机海浪理论[M].高等教育出版社出版,2001
[65]张波.应用随机过程[M].清华大学出版社,2004.09
[66]鲍鹏.流体力学[M].黄河水利出版社,2006
[67]吴持恭.水力学[M].人民教育出版社,1982
[68]董守平.高等流体力学[M].中国石油大学出版社,2006
[69]王德昌.浑水脉动压力试验研究[J].人民黄河,1994,4(4)：33-36.
[70]王雨苗,路观平.水流脉动压力的谱特性及相干尺度[J].合肥工业大学学报(自然科学版),1998,21(5)：71-76.
[71]董春亮.水工建筑物及水利机械上脉动压力的分析方法综述[J].西部探矿工程,2006,9(9)：206-207.
[72]李爱华,刘沛清.岩石河床在水流脉动压力作用下的解体破坏机理[J].水利学报,2007,38(11)：1324-1328.
[73]康家涛.冲刷对桥墩安全性的影响研究法[D].中南大学硕士学位论文,2008.11.
[74]薛小华.桥墩冲刷的试验研究[D].武汉大学硕士学位论文,2005.5.
[75]赵凯.桥墩局部冲刷模拟试验研究[D].南京水利科学研究院硕士学位论文,2009.6.
[76]孟庆峰.桥墩局部冲刷深度预测方法研究[D].长沙理工大学硕士学位论文,2008.4.
[77]李成才.桥墩局部冲刷试验及计算理论研究[D].河海大学硕士学位论文,2007.4.
[78]孙庆楠.桥台局部流场及最大平衡冲刷的平面二维数值模拟[D].北京交通大学硕士学位论文,2007.12.
[79]蒋焕章.公路水文勘测设计与水毁防治[M].北京：人民交通出版社,2002.
[80]王军.桥梁墩台及丁坝冲刷的护坦防护试验研究[D].长安大学硕士学位论文,2001.5.
[81]付长建.秦巴山区高等级公路桥涵水毁调查及成因研究[D].长安大学硕士学位论文,2008.5.
[82]高冬光.公路与桥梁水毁防治[M].北京：人民交通出版社,2002.
[83]肖盛燮,凌天清,陈世民等.公路与桥梁抗洪分析[M].北京：人民交通出版社,1999.6.
[84]林宗虎李永光,卢家才等.气液两相流漩涡脱落特性及工程应用[M].北京：化学工业出版社,2001.8.
[85]詹磊,董耀华,惠晓晓等,桥墩局部冲刷研究综述,水利电力科技2007.9 33卷3期
[86]詹义正,王军,谈广鸣.桥墩局部冲刷的试验研究[J].武汉大学学报(工学版),2007,39(5)：1-4.
[87]刘保军,陈明栋,杨忠超等.异性桥墩冲刷试验研究[J].重庆交通学院学报,2006,25(6)：31-34.
[88]彭凯,张绪进,赵世强.桥位附近水流及局部冲刷的数值模拟[J].水科学进展,2001,12(2)：196-200.
[89]马尔立.公路桥梁墩台设计与施工[M].北京：人民交通出版社.1998.3,46-47.
[90]公路工程水文勘测设计规范.北京：人民交通出版社.1998.3.
[91]惠晓晓,董耀华,詹磊等.桥墩冲深计算公式[J].水利电力科技,2007,33(3)：14-22.
[92]周玉利,王亚玲.桥墩局部冲刷深度的预测[J].西安公路交通大学学报,1999.19(4)
[93]张佰战,李付军.桥墩局部冲刷计算研究[J].中国铁道科学,2004.4 25(2)
[94]吴雪茹,陈光强,莫崇勋等.桥墩局部冲刷计算探讨[J].广西大学学报(自然科学版),2008,33(4)：370-373.
[95]李诚,李梦成,蒋焕章.桥台局部冲刷的计算方法[J].长沙铁道学院学报,2001,19(1)：103-109.
[96]胡旭跃,孟庆峰,莫静琳等.桥墩局部冲刷深度模糊神经网络解的初步探讨[J].交通科学与工程,2009,25(1)：58-62.
[97]胡江,周华君,杨胜发等.新疆宽浅变迁河流桥墩局部冲刷研究[J].水动力学研究与进展,2007,22(2)：157-161.
[98]焦爱萍,张耀先.桥墩局部冲刷分析及防护对策[J].人民黄河,2003,25(7)：21-22.
[99]马磊.桥基安全防护技术研究[D].长安大学硕士学位论文,2009.4.
[100]戈珂源.秦巴山区高速公路桥涵抗水毁设计安全性评价体系研究[D].长安大学硕士学位论文,2009.5.
[101]李奇,王义刚,谢锐才.桥墩局部冲刷公式研究进展[J].水利水电科技进展,2009,29(2)：85-88.
[102]荣学文.丁坝的水毁机理及其二维水流模拟[D].重庆：重庆交通学院硕士论文,2003
[103]夏军强,王光谦.考虑河岸冲刷的弯曲河道水流及河床变形的数值模拟[J].水利学报,2002(5)：60—66.
[104]田伟平,李惠萍,高冬光.弯道环流与沿河路基冲刷试验研究[J].重庆交通学院学报,2002,21(3)：94—97.
[105]田伟平,李惠萍,伍琰.沿河公路冲刷防护中丁坝与护坦的配合使用[J].长安大学学报(自然科学版),2003,23(5)：32—36.
[106]田伟平,李惠萍.沿河路基的护坦冲刷防护试验研究[J].中国公路学报,2002,15(4)：11—13,52.
[2]钱宁,张仁,周志德.河床演变学[M].北京：科学出版社.1987
[3]钱宁,万兆惠.高含沙水流运动[M].北京：科学出版社.1989
[4]吴积善,田连权,康志成等.泥石流及其综合治理[M].北京：科学出版社.1993
[5]钱宁,万兆惠.泥沙运动力学[M].北京：科学出版社.1983
[6]吴积善.云南蒋家沟泥石流观察研究[M].北京：科学技术出版社.1990
[7]C.M.弗莱施曼(前苏联).泥石流[M].北京：科学出版社.1986
[8]B.C.斯捷潘诺夫(前苏联).孟河清(译).泥石流与泥石流体的基本特性及其量测方法[M].重庆：科学技术文献出版社重庆分社,1986
[9]唐邦兴,章书成.泥石流研究[J].中国科学院院刊.1992,2(10)：124-128
[10]康志成,李焯芬,马蔼乃等.中国泥石流研究[M].北京：科学出版社.2004
[11]陈光曦,王继康,王林海.泥石流防治[M].北京：中国铁道出版社,1983.
[12]钱宁,王兆印,泥石流运动机理的初步探讨[J].地理学报,1984,39(1)：33-43.
[13]周必凡,李德基,罗德富等.泥石流防治指南[M].北京：科学出版社.1991.
[14]陈洪凯,唐红梅,陈野鹰.公路泥石流力学[M].北京：科学出版社,2007.
[15]崔鹏,刘世建,谭万沛.中国泥石流监测预报研究现状与展望[J].自然灾害学报,2000,9(2)：10-15.
[16]张远君,王慧玉,张振鹏.两相流体动力学—基础理论及工程应用[M].北京：北京航空学院出版社,1987.
[17]李绍淑,陈永庆.纪家沟水石流成因与防治[J].中国地质灾害与防治学报,1995,6(1)：81-86.
[18]魏永明,谢又予.降雨型泥石流(水石流)预报模型研究[J].自然灾害学报,1997,6(4)：48-53.
[19]张志敏,陈全礼.南水北调中线工程河南渠段水石流地质灾害影响[J].资源环境与工程,2008,22(增刊)：175-177.
[20]刘兴昌.秦岭山地水石流特性及其起动力学分析[J].水土保持通报,1997,17(4)：21-25.
[21]张道成.水-沙幂律流体的流动(层流)特性研究—水石流的幂律体模型(上)[J].四川联合大学学报(工程科学版),1997,1(2)：188-194.
[22]张道成.水-沙幂律流体的流动(紊流)特性研究—水石流的幂律体模型(下)[J].四川联合大学学报(工程科学版),1997,1(3)：82-89.
[23]费祥俊.水石流的输沙浓度与流动速度[J].泥沙研究,2008,8(4)：8-12.
[25]徐永年,梁志勇,苏晓波等.水石流概化水槽试验相似律的探讨[J].自然灾害学报,2002,9(4)：105-110.
[26]陈晓清,崔鹏等.泥石流起动原型试验及预报方法探索[J].中国地质灾害与防治学报,2006, 17(4)：73-78.
[27]Richard M.Iverson,The Physics of Debris Flow,The American Geophysical Union,1997:245-296
[28]Takahashi T. Debris flow on prismatic open channel [J].Journal of the Hydraulics Division, ASCE,1980.106(HY3):381-396
[29]姚德基,商向朝.七十年代的国外泥石流研究[J],泥石流论文集(1),科学出版社重庆分社,1981：132-141
[30]李缄.阿尔卑斯山区的泥石流问题[J],泥石流(3),科学出版社重庆分社,1984：137-149
[31]姚德基,商向朝.国外泥石流研究中的若干基本理论问题[J],泥石流论文集(1),科学出版社重庆分社,1981：142-150
[32]商向朝,郝勇.日本泥石流研究进展[J],泥石流(3),科学出版社重庆分社,1984：150-158
[33]刘希林.国外泥石流机理模型综述[J]灾害学.2002,17(4)：1-6.
[34]Bagnold RA. The flow of cohesionless grains in fluids [J].Phil. Trans. Royal Soc. London proc, 1956,249(Ser.A):235-297
[35]Bagnold R A. Experiment on a gravity-free dispersion of large solid sphere in a Newtonian fluid under shear [J].Proc, Royal Soc. of London.1954,225(Ser.A):49-63
[36]Chen C L. General solution for visoplastic of debris flow [J]:Journal of Hydraulic Engineering, ASCE,1988,114(3):259-282
[37]Gordon E.Grant,Critical flow constrain flow hydraulics in mobile-bed streams:Anew hypothesis[J].Water Resources Research.1997,33(2):349-358
[38]刘大有.两相流体动力学[M].北京：科学技术出版社.1994
[39]张远君,王惠玉,张振鹏等.两相流体动力学[M].北京：北京航空学院出版社.1987
[40]Richard M.Iverson, Mark E.Reid, Richard GLaHusen. Debris-flow mobilization from landslides[J].Earth Planet.1997,25:85-138
[41]Richard M.Iverson, James W.Vallance. New views of granular mass flows[J]. GEOLOGY, 2001,29(2):115-118
[42]Richard M. Iverson, Roger P. Denlinger. Flow of variably fluidized granular masses across three-dimensional terrain[J]. Journal of Geophysical Research,2001,106 (B1):537-552
[43]陈洪凯,唐红梅.泥石流两相冲击力及冲击时间计算方法[J].中国公路学报,2006,19(3)：19-23.
[44]刘雷激,魏华.泥石流冲击力研究[J].四川联合大学学报(工程科学版)1997,1(2)：99-102.
[45]魏鸿.泥石流龙头对坝体冲击力的试验研究[J].中国铁道科学,1996,17(3)：50-62.
[46]张宇,韦方强,王青.基于动量守恒的粘性泥石流冲击力计算[J].泥沙研究,2006,(3)：23-26.
[47]俞聿修.随机波浪及其工程应用[M].大连理工大学出版社出版,2003.11
[48]竺艳蓉.海洋工程波浪力学[M].天津大学出版社,1991.12
[49]丁灼仪.随机分析方法基础与及其在水工水力学中的应用[M].长江出版社,2005.01
[50]杨建民,肖龙飞,盛震邦.海洋工程水动力学试验研究[M].上海交通大学出版社,2008.1
[51]常建平,李海林.随机信号分析[M].科学出版社,2006.6
[52]邱大洪.波浪理论及其在工程上的应用[M].高等教育出版社,1985.7
[53]郭仕剑,王宝顺,贺志国等MATLAB7. x数字信号处理[M].人民邮电出版社,2006.12
[54]盛骤,谢式千,潘承毅.概率论与数理统计[M]高等教育出版社,2005.11
[55]刘丽.非平稳流对防护结构物的冲刷作用研究[D].重庆交通学院硕士论文,2005
[56]梁碧.护心滩建筑物稳定性研究[D].重庆交通大学硕士论文,2009
[57]王伟峰.心滩守护前后泥沙运动规律及冲刷变形特性研究[D].重庆交通大学硕士论文,2009
[58]高桂景.丁坝水力特性及冲刷机理研究[D].重庆交通大学硕士论文,2006
[59]陈明.通信与信息工程中的随机过程[M].东南大学出版社,2001
[60]方欣华.海洋随机资料分析[M].青岛海洋大学出版社,2002.06
[61]刘德辅.随机工程海洋学[M].青岛海洋大学出版社,2004.03
[62]M.K.奥奇.不规则海浪随机分析及概率预报[M].北京：海洋出版社,1985.3
[63]方洋旺.随机系统分析及应用[M].西安：西北工业大学出版社,2006,09；
[64]徐德伦.随机海浪理论[M].高等教育出版社出版,2001
[65]张波.应用随机过程[M].清华大学出版社,2004.09
[66]鲍鹏.流体力学[M].黄河水利出版社,2006
[67]吴持恭.水力学[M].人民教育出版社,1982
[68]董守平.高等流体力学[M].中国石油大学出版社,2006
[69]王德昌.浑水脉动压力试验研究[J].人民黄河,1994,4(4)：33-36.
[70]王雨苗,路观平.水流脉动压力的谱特性及相干尺度[J].合肥工业大学学报(自然科学版),1998,21(5)：71-76.
[71]董春亮.水工建筑物及水利机械上脉动压力的分析方法综述[J].西部探矿工程,2006,9(9)：206-207.
[72]李爱华,刘沛清.岩石河床在水流脉动压力作用下的解体破坏机理[J].水利学报,2007,38(11)：1324-1328.
[73]康家涛.冲刷对桥墩安全性的影响研究法[D].中南大学硕士学位论文,2008.11.
[74]薛小华.桥墩冲刷的试验研究[D].武汉大学硕士学位论文,2005.5.
[75]赵凯.桥墩局部冲刷模拟试验研究[D].南京水利科学研究院硕士学位论文,2009.6.
[76]孟庆峰.桥墩局部冲刷深度预测方法研究[D].长沙理工大学硕士学位论文,2008.4.
[77]李成才.桥墩局部冲刷试验及计算理论研究[D].河海大学硕士学位论文,2007.4.
[78]孙庆楠.桥台局部流场及最大平衡冲刷的平面二维数值模拟[D].北京交通大学硕士学位论文,2007.12.
[79]蒋焕章.公路水文勘测设计与水毁防治[M].北京：人民交通出版社,2002.
[80]王军.桥梁墩台及丁坝冲刷的护坦防护试验研究[D].长安大学硕士学位论文,2001.5.
[81]付长建.秦巴山区高等级公路桥涵水毁调查及成因研究[D].长安大学硕士学位论文,2008.5.
[82]高冬光.公路与桥梁水毁防治[M].北京：人民交通出版社,2002.
[83]肖盛燮,凌天清,陈世民等.公路与桥梁抗洪分析[M].北京：人民交通出版社,1999.6.
[84]林宗虎李永光,卢家才等.气液两相流漩涡脱落特性及工程应用[M].北京：化学工业出版社,2001.8.
[85]詹磊,董耀华,惠晓晓等,桥墩局部冲刷研究综述,水利电力科技2007.9 33卷3期
[86]詹义正,王军,谈广鸣.桥墩局部冲刷的试验研究[J].武汉大学学报(工学版),2007,39(5)：1-4.
[87]刘保军,陈明栋,杨忠超等.异性桥墩冲刷试验研究[J].重庆交通学院学报,2006,25(6)：31-34.
[88]彭凯,张绪进,赵世强.桥位附近水流及局部冲刷的数值模拟[J].水科学进展,2001,12(2)：196-200.
[89]马尔立.公路桥梁墩台设计与施工[M].北京：人民交通出版社.1998.3,46-47.
[90]公路工程水文勘测设计规范.北京：人民交通出版社.1998.3.
[91]惠晓晓,董耀华,詹磊等.桥墩冲深计算公式[J].水利电力科技,2007,33(3)：14-22.
[92]周玉利,王亚玲.桥墩局部冲刷深度的预测[J].西安公路交通大学学报,1999.19(4)
[93]张佰战,李付军.桥墩局部冲刷计算研究[J].中国铁道科学,2004.4 25(2)
[94]吴雪茹,陈光强,莫崇勋等.桥墩局部冲刷计算探讨[J].广西大学学报(自然科学版),2008,33(4)：370-373.
[95]李诚,李梦成,蒋焕章.桥台局部冲刷的计算方法[J].长沙铁道学院学报,2001,19(1)：103-109.
[96]胡旭跃,孟庆峰,莫静琳等.桥墩局部冲刷深度模糊神经网络解的初步探讨[J].交通科学与工程,2009,25(1)：58-62.
[97]胡江,周华君,杨胜发等.新疆宽浅变迁河流桥墩局部冲刷研究[J].水动力学研究与进展,2007,22(2)：157-161.
[98]焦爱萍,张耀先.桥墩局部冲刷分析及防护对策[J].人民黄河,2003,25(7)：21-22.
[99]马磊.桥基安全防护技术研究[D].长安大学硕士学位论文,2009.4.
[100]戈珂源.秦巴山区高速公路桥涵抗水毁设计安全性评价体系研究[D].长安大学硕士学位论文,2009.5.
[101]李奇,王义刚,谢锐才.桥墩局部冲刷公式研究进展[J].水利水电科技进展,2009,29(2)：85-88.
[102]荣学文.丁坝的水毁机理及其二维水流模拟[D].重庆：重庆交通学院硕士论文,2003
[103]夏军强,王光谦.考虑河岸冲刷的弯曲河道水流及河床变形的数值模拟[J].水利学报,2002(5)：60—66.
[104]田伟平,李惠萍,高冬光.弯道环流与沿河路基冲刷试验研究[J].重庆交通学院学报,2002,21(3)：94—97.
[105]田伟平,李惠萍,伍琰.沿河公路冲刷防护中丁坝与护坦的配合使用[J].长安大学学报(自然科学版),2003,23(5)：32—36.
[106]田伟平,李惠萍.沿河路基的护坦冲刷防护试验研究[J].中国公路学报,2002,15(4)：11—13,52.