重庆大学硕士开题报告
开题报告包括综述、关键技术、可行性分析和时间安排等四个方面
。由于开题报告是用文字体现的论文总构，为大家分享了重庆大学硕士的
开题报告，一起来看看吧！
题目：长江上游滑坡泥石流预测预警系统研究与应用
一、研究意义
滑坡是指斜坡上的岩土体，受降雨、地下水、地震及人类工程活动
等因素的影响，在重力作用下，沿着一个或多个软弱面或者软弱带，顺坡
向下滑动的过程与现象“;泥石流则是指在山区或者沟谷地区，因为暴雨
、冰雪融水等水源激发产生的一种挟带大量泥沙、烁石等固体物质的特殊
洪流。滑坡、泥石流都是常见的严重自然灾害，严重危及人民的生命财产
安全和经济社会的可持续发展，己受到各国政府的高度重视，被列为联合
国”减灾十年“的两个重要灾种。以我国长江上游地区为例，其面积达到
万，但由于区域地质条件复杂、气候条件多样，加上较多不合理的人类工
程活动，形成了该地区滑坡泥石流灾害多发频发的不利条件。年在长江上
游水土保持重点防治区个县级区划的调查资料统计显示，体积在万以上、
危及一户居民以上的滑坡有处，其中体积万以上、危及一人以上、活跃的
滑坡共处，而流域面积在以上、危及居民一户以上的泥石流沟总计条，其
中流域面积在以上、直接危害人以上的泥石流沟条，以上灾害点每年爆发
的重大灾害高达数十次。频繁的灾害造成了大量人员伤亡和巨额经济损失
，制约着区域社会经济的发展和人民生活水平的提高。我国农村分布上多
处于深受滑坡泥石流灾害肆掠的山区，加上滑坡泥石流灾害具有突发、频
发等特性，其对农村地区的水利设施、交通运输、农业生产更能造成持续
性的危害。因此应加强水利和防灾减灾体系建设，加强重点防治区的管理
与灾害防治，对滑坡、泥石流等重点突发性灾害隐患实施监测预警和综合
治理示范，建立健全滑坡泥石流灾害防治体系，构建农村水利及社会经济
稳定发展的重要保障条件。 二、研究现状
随着社会的发展进步，能够造成人员财产巨大损失的灾难性滑坡、
泥石流的防治措施也越来越得到重视，但要正确进行灾害防治，必须首先
深刻认识灾害性滑坡、泥石流成灾机理。为了加深对滑坡泥石流的理解并
作出预防预报措施，国内外专家对滑坡泥石流的发生机理、起动机理与运
动机理均幵展了相关研究，并尝试性的提出了一些定量的分析模型，具体
理论研究情况如下： 国内研究现状 1、滑坡机理
我国对滑坡的研究经历了三个阶段。世纪年代初至年代中期为被动
治理阶段。在年代初期，工程建设中滑坡事故时常发生，由于对滑坡的形
成条件与因素、运动和发生机理以及滑坡的危害性缺乏了解，滑坡研究和
防治处于被动阶段，浪费人力物力。到了年代，人们在工程建设中避幵了
滑坡集中分布地段，但对滑坡运动和发生机理的认识仍不够深入。从世纪
年代中期开始，滑坡灾害防治开始基于一定的理论基础，从被动治理转向
治理和主动预防并行。
人们总结经验教训后发现，要有效的防治理滑坡灾害，就必须系统
、深刻的研究滑坡的分类与分布、形成条件、诱发因素，以及运动和发生
机理。国家组织开展了专题研究，提出了滑坡的分布规律、分类和形成滑
坡的地质条件、地形和主要作用因素下滑坡的稳定性分析方法，滑坡防治
的工程措施和原则等。世纪年代至今，滑坡防治由治理为主发展到以预防
为主的阶段。由于社会经济的发展对防灾减灾提出了更高要求，滑坡灾害
防治与研究更加得到重视，在工程建设前会实施灾害调查、评价和预测，
采取避让或预防措施。研究和治理由点发展到点、线、面的综合预测预警
和防灾减灾，并在滑坡的时间预报等方面取得了突破性进展。
由于对滑坡的研究属于综合性较强的课题，国内外至今尚未形成完
整的学术体系，因此目前仍是研究的重点热点。学者们从力学等角度对其
形成与运动机理开展了研究。 2、泥石流机理
早期我国所开展的泥石流研究，注重于对发生过程的观察、地形地
貌的描述和形成环境的分析，以定性研究为主，机理方面的研究内容涉及
较少。目前人们己普遍意识到认清泥石流起动机理是准确预报泥石流以实
现防灾减灾工作的前提。因此，学者们在相关理论及实验方面开展积极研
究，并取得了较多成果，在广泛调査的基础上对泥石流的宏观分布规律、
发育特征进行了总结，进一步建立了泥石流起动、运动过程等相关模型，
对泥石流流域产汇流、流变流态等研究的重点难点幵展了深入研究并取得
了重要进展，完善了泥石流的理论体系，并基于泥石流起动机理建立了一
系列泥石流预测预警模型对于泥石流起动机理方面的理论研究，目前国内
的成果仍然是定性方面的比较多，在定量研究方面虽然学者们做了很多工
作，但由于泥石流的影响因素过多，无法在研究时全面考虑，而现场实验
开展的难度也较大，因此研究过程中不可避免的需要进行各种假设，定量
研究的成果相对较少。其中，杜榕桓、吴积善、康志成等学者在中国泥石
流形成机理方面进行了幵创性工作，并在云南小江流域建立了东川蒋家沟
泥石流观测研究站，积累了大量宝贵的观测资料。近年来，中科院成都山
地所的崔鹏、欧国强等在研究泥石流起动机理并应用于泥石流预测预警方
面也积累了较多经验，其研究理论与预警方法在长江上游地区获得了较好
的推广应用成效，可以认为目前该理论的定量研究成果己一定程度上展现
了泥石流起动的本质，对相关机理研究起到了推进作用。
国外研究现状
国外对泥石流运动机理的研究开展较多。年美国学者与发表了有关
泥石流运动模型的第一篇文章。考虑到泥石流运动速率与应力之间不存在
线性关系，等选用了非牛顿流体模型，他利用宾汉粘性流模型首次通过泥
石流运动方程求解了泥石流的最大流速。日本泥石流学家教授于年正式提
出了拜格诺膨胀流模型，通过建立泥石流运动方程来求解泥石流的平均流
速和流体深度”.而推荐的包含孔隙水压力的库伦模型，几乎能解释宾汉
模型和拜格诺模型所能解释的所有现象（除了流体紊动对流体阻力的影响
以外），并且能够一定程度上解释泥石流起动机理、孔隙水压力变化产生
的一系列现象，以及堆积物内部的软弱性等，较其它理论具有一定先进性
，但同样需要进一步验证其普适性。还提出了基于连续混合流理论和能量
守恒原理的“混合流理论动量守恒方程”,可用于计算泥石流体中的固体
和液体的运动速度。
水力作用对滑坡泥石流的影响一直是研究热点，目前在研究方式上
往往是现场监测和实验相结合，同时在研究中将水力学与土力学相结合，
利用非饱和土力学等理论以提升边坡稳定性分析的精度。另一方面，国内
外学者们很早就注意到了降水等常见外界因素产生的影响作用，研究时都
考虑了自然降雨情况能够产生的影响并幵展了动态分析。但相关研究绝大
部分集中于对自然降雨以及自然滑坡的范畴，对于工程引发滑坡也往往是
从滑体结构破坏角度出发进行考虑，鲜见有学者将水工程泄洪产生的雾流
降雨作为影响因素纳入整个滑坡研究体系。 三、论文主要工作
本文的主要工作内容如下：
1、滑坡泥石流预警系统的构建技术研究。研究了滑坡泥石流预警系
统构建所采用的主流关键技术，并在此基础上进一步探讨了新一代信息系
统的构建技术及其作用，探寻了将其应用于滑坡泥石流预警系统的思路。
2、首次开展了雾流降雨雨滴粒径的实验研究，提出统一描述高速挑
流水舌、溅抛水滴与悬浮雾流的运动的全场数学模型与数值模拟方法，经
过模拟计算与实验结果的对比验证，得到了雾流降雨雨滴中值粒径沿纵、
横向变化的特点，以及雾流降雨强度沿纵、横向分布的特征。
3、构建了降雨所形成坡面径流的模型，釆用平面二维水深平均数学
模型对斜坡上由雾流降雨形成的坡面径流流进行了数值模拟通过比较降雨
强度均勾分布的自然降雨与降雨强度非均勾分布的雾流降雨所形成的坡面
径流特性之间的差异，加深了对雾流降雨所形成坡面径流的理解。
4、对滑坡泥石流机理及预测预警技术进行了研究。在对滑坡泥石流
机理尤其是水力因素对滑坡泥石流的诱发作用的分析结论基础上，研究了
滑坡泥石流的预测预警方法，并对预测预警的数学模型进行了深入的分类
研究，且探讨了目前尚不成熟的综合性与区域性预测预警方法及相关模型
应用。
5、通过对长江上游滑坡泥石流预警系统的建设研宄实践，认识系统
的设计思路与预警算法，并结合个预警点的应用实例分析，进一步验证相
关预测预警理论成果。对长江上游滑坡泥石流预警系统中典型的滑坡体与
泥石流沟进行应用研究，重点分析降雨对滑坡、泥石流的影响，根据滑坡
位移预测模型分析其变形趋势与雨量关系，以及泥石流沟的雨量、泥位国
值值确定的方法，并通过相应监测数据予以检验。 四、论文提纲
目录 摘要 Abstract 第一章 概述
1、研究意义 2、研究现状 滑坡泥石流机理
滑坡泥石流工程防治 滑坡泥石流预测预警
泄洪雾化与粒径 3、本文主要工作与技术路线
第二章 预警系统构建关键技术 1、系统构建原则
数据关键技术 数据采集传输
数据交换技术 数据与模型存储
数据安全技术 2、系统软件关键技术
基于架构的系统 中间件技术
系统安全保障 3、本章小结 第三章
雾化水流实验研究及全场数值模拟
1、雾化水流全场数学模型与数值计算方法 概化模式
数学模型与数值计算方法
2、雾流降雨粒径分布实验研究 实验装置与实验方法
实验成果 雾流降雨全场数学模型验证计算
3、本章小结 第四章 坡面径流数值模拟
1、数学模型与数值计算方法 数值模拟成果
计算区域与计算工况 计算成果及分析
本章小结 第五章结论与展望 1、结论
2、问题与展望 参考文献 致谢
五、论文主要创新点
1、开展了雾流降雨雨滴粒径的实验研究，并对实验实例资料进行了
验证计算。
2、构建了高速挑流水舌、溅抛水滴与悬浮雾流的运动的全场数学模
型与数值模拟方法，并通过实验成果对雾流降雨粒径与降雨强度分布进行
了验证计算。
3、构建了降雨所形成坡面径流的数学模型并进行了数值模拟，对自
然降雨和雾流降雨所形成坡面径流的水深、流速变化进行了分析。
4、基于模式的系统构建关键技术，及滑坡泥石流预测预警技术，构
建了长江上游滑坡泥石流预测预警系统，并在重点区域开展了示范应用，
初步开发了雾流降雨预警的系统接口。 六、进度安排
200x年x月-
200x年x月初：收集资料。重读作品，确定论文题目，查阅相关资料。
200x年x月-
200x年3x:在老师的指导下，拟定写作提纲和开题报告。
200x年x月-
200x年x月：论文修改。听取老师意见，撰写论文初稿，并交指导老师评
审。 200x年x月--:定稿。 七、参考文献
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