本项目自泥石流动力学的物理机制入手,从实际应用的角度出发,对复杂环境条件下的泥石流动力学物理过程GIS模拟的关键理论、技术和方法进行系统研究。对泥石流动力学特征的GIS表达、现有本构模型对不同类型泥石流的适用性进行了深入分析。重点对泥石流动力学过程的复杂环境,特别是三维复杂地形效应进行深入研究:包括采用激光雷达对三维自然地形的精确描述;运用离散数值模型研究泥石流体与复杂环境的相互作用规律内部应力的分布与传输、库仑摩擦应力的重分布和动能传输以及采用统计模型对泥石流体的侵蚀和夹带能力定量估计。根据研究成果对现有的物理模型进行改进,并进行计算机程序实现,整合于现有的通用GIS平台(如ArcGIS)。对浅层干燥泥石流在复杂自然环境条件下的动力学过程的进行了较为精确的模拟,增强了对泥石流动力学机制和物理过程的理解。
英文主题词Debris flow; dynamic process; complex environment; GIS simulation