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云南头寨高位远程崩滑-碎屑流多相态过程数值模拟

胡雨昂,  高杨,  张晗,  刘松涛

胡雨昂, 高杨, 张晗, 等, 2026. 云南头寨高位远程崩滑-碎屑流多相态过程数值模拟. 地质力学学报. DOI: 10.12090/j.issn.1006-6616.2026071
引用本文: 胡雨昂, 高杨, 张晗, 等, 2026. 云南头寨高位远程崩滑-碎屑流多相态过程数值模拟. 地质力学学报. DOI: 10.12090/j.issn.1006-6616.2026071
HU Yuang, GAO Yang, ZHANG Han, et al., 2026. Numerical Simulation of the Multiphase Process of High-Elevation Long-Runout Landslide Debris Flow in Touzhai, Yunnan. Journal of Geomechanics. DOI: 10.12090/j.issn.1006-6616.2026071
Citation: HU Yuang, GAO Yang, ZHANG Han, et al., 2026. Numerical Simulation of the Multiphase Process of High-Elevation Long-Runout Landslide Debris Flow in Touzhai, Yunnan. Journal of Geomechanics. DOI: 10.12090/j.issn.1006-6616.2026071

云南头寨高位远程崩滑-碎屑流多相态过程数值模拟

doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2026071
基金项目: 云南省重点研发计划项目(202403AA080001-4)

Numerical Simulation of the Multiphase Process of High-Elevation Long-Runout Landslide Debris Flow in Touzhai, Yunnan

Funds: Yunnan Provincial Key Research and Development Program(202403AA080001-4)
  • 摘要: 高位远程崩滑-碎屑流具有高位启动、落差大、运移距离远和冲击能量高等特征,其运动介质可经历由完整或节理化岩体向块体、浓密颗粒体和稀疏碎屑流的连续转化。传统等效流体模型难以直接描述岩体损伤解体及不同颗粒状态之间的转化,离散介质方法虽能够刻画岩块破碎及颗粒间接触碰撞过程,但其计算量较大,在大尺度、高位远程滑坡全过程模拟中的计算效率受到限制。本研究以1991年云南头寨滑坡为例,采用可描述损伤演化和颗粒状态转换的LPF3D(Landslide Post-Failure 3D)数值方法,构建DAN3D(Dynamic Analysis of Landslides 3D)等效流体、LPF3D多相态和LPF3D全相态耦合三种数值模拟方案,对滑坡失稳后的动力过程进行对比模拟。结果表明:(1)模型复现了滑体历时约120 s的极高流动性演化过程,从岩体崩滑失稳至流态化堆积的最大运动距离达3650 m,峰值速度超过23 m/s;(2)模拟结果表明,滑体损伤变量由较低水平持续增大并在高损伤区趋近1.0,损伤累积与结构解体是促进滑体状态转化的重要因素,并使滑体在纵向上形成了“前缘稀疏流态、后缘浓密固态”的差异化运动结构;(3)揭示了结构解体与颗粒扩容减少颗粒间持续接触和块体间相互制约作用,进而降低等效抗剪强度与运动阻力的物理机制。上述结果表明,将损伤演化与颗粒状态转换纳入同一计算框架,可为高位远程崩滑-碎屑流动力演化机制分析及潜在灾害影响范围预测提供物理依据。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2026-06-04
  • 修回日期:  2026-09-18
  • 录用日期:  2026-09-18
  • 预出版日期:  2026-10-13

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