泥石流性质和规模对声波特性影响的实验研究

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  • 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所;中国科学院大学;中煤科工集团重庆设计研究院;中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室;中国地质大学(北京)

网络出版日期: 2018-12-15

基金资助

国家自然科学基金项目(41572347)

摘要

泥石流的声波是泥石流声波预警的重要媒介,声波的特性从一定程度上可以反映泥石流的性质和规模。通过开展容重为1. 3 t·m~(-3)、1. 5 t·m~(-3)、1. 7 t·m~(-3)、2. 0 t·m~(-3)和不同流量(规模)的34次室内泥石流实验,采集了泥石流流速、流量(规模)数据及声波信号,采用短时傅里叶变换(STFT)和滤波器对声波信号进行处理,分析研究了泥石流容重、流量对声波最大振幅、时域频域、声波能量的影响规律。实验表明:声波振幅的高低可反映泥石流规模的大小,泥石流声波最大振幅与流量表现出线性正相关性;泥石流声波最大振幅随容重呈线性增长趋势,拟合函数系数与容重满足线性正相关性,据此可以估算泥石流的峰值流量及规模;不同容重的泥石流声波能量分布频带不同,稀性泥石流的声波能量均匀分布在高(Band3)、中(Band2)、低(Band1)三个频带上,过渡性泥石流的声波能量集中在中、高两个频带上,粘性泥石流的声波能量集中在中、低两个频带上。通过对声波能量分布的分析,可以对泥石流的性质和类型进行判别。

本文引用格式

袁路, 胡雨豪, 马东涛, 李梅 . 泥石流性质和规模对声波特性影响的实验研究[J]. 山地学报, 2018 , 36(06) : 889 -897 . DOI: 10.16089/j.cnki.1008-2786.000384

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