基于Voellmy模型的哀牢山地區滑坡泥石流災害運動過程數值模擬

陳亮+宗士昌+李祥龍+陳紅旗

摘要：我國西南山區滑坡泥石流災害常發，滑坡泥石流災害體運移堆積的范圍是開展區域地質災害危險性評價的重要指標之一。以云南省哀牢山地區水塘鎮芭蕉樹滑坡泥石流災害為研究對象，利用Voellmy流體運動模型進行災害體運移堆積全過程數值模擬反分析，獲取數值模擬模型參數。利用反分析得到的模型參數建立與芭蕉樹滑坡泥石流所處地質環境條件相似的戛灑鎮南恩小學滑坡數值模型，進行滑坡泥石流災害運移堆積過程模擬分析，模擬結果與野外地質災害危險性評估結論符合程度較高。

關鍵詞：滑坡；泥石流；Voellmy模型；數值模擬

中圖分類號：P642 文獻標識碼：A 文章編號：1672-1683（2017）03-0113-07

Abstract：Landslide and debris flow are two common geological hazard types in the South-western mountainous area in China.One of the key factors for hazard assessment of landslides and debris flows is their post-initiation mobility.First，the runout process of Bajiaoshu landslide/debris flow was simulated with the Voellmy frictional model，and parameters were obtained.Then the simulation parameters were used to simulate the runout process of Nan′en School landslide for runout prediction and hazard assessment.The results proved to be consistent with field investigation results and earlier hazard assessment conclusions.

Key words：landslide；debris flow；Voellmy model；numerical simulation

滑坡泥石流災害是我國西南山區常見的地質災害類型，其高速遠距離運移堆積能力使其具有較強的破壞力和很大的影響范圍。對其危險性的評價，除了需要計算評估滑坡體穩定性和泥石流發生頻率之外，還需要評估滑坡泥石流發生后災害體的運動速度和堆積范圍。

21世紀以來，國內外對滑坡-碎屑流運動過程的研究主要體現在經驗統計[1-4]、力學模型計算、物理模型試驗及數值模擬[5-7]4個方面。A.Heim[8]首先提出滑坡架空等效摩擦因數ef 概念；A.E.Scheidegger等[9-10]在此基礎上提出一系列基于體積-等效摩擦因數的滑距預測公式；王念秦等[11-12]也在我國大型滑坡研究的基礎上提出了滑距預測經驗公式。力學計算模型中，滑坡塊體模型應用最為廣泛，包括單一質點塊體模型[13-14]、獨立單元模型[15]以及可變塊體運動二維模型[16]等；……