一种基于深度平均准多相模型的岩石冰雪崩运动模拟方法

专利主权项内容

1.一种基于深度平均准多相模型的岩石冰雪崩运动模拟方法，其特征在于，包括：建立坐标系，设x轴为冰雪崩沿坡面向下滑动方向，y轴为冰雪崩沿坡面侧向滑动方向，z轴为垂直于冰雪崩运动坡面方向；构建岩石冰雪崩的深度平均准多相模型模拟岩石冰雪崩的运动过程；岩石冰雪崩的运动过程为冰岩崩从单相流动到多相流动的转变过程；岩石冰雪崩的深度平均准多相模型模包括岩石冰雪崩的质量守恒方程、岩石冰雪崩的动量守恒方程、冰相和流体相的质量守恒方程以及岩石冰雪崩的冰融化过程的能量守恒方程；获取岩石冰雪崩的深度平均准多相模型的模型参数，包括侧向土压系数沿坐标轴x方向分量、侧向土压系数沿坐标轴y方向分量、重力加速度沿坐标轴x方向分量、重力加速度沿坐标轴y方向分量、重力加速度沿坐标轴z方向分量、相密度、外部环境温度、地面界面温度、孔隙流体相的粘度、垂直压力、剪切速率、相颗粒直径、零剪切率下的临界值、惯性数值的极限值、材料常数、大气热传递系数、裸露热源的分数面积、相比热、相热导率与温度剖面参数；获取岩石冰雪崩的深度平均准多相模型的主变量的初始值；主变量包括冰雪崩流动深度、冰岩崩沿x方向速度分量、冰岩崩沿y方向速度分量、冰雪崩内部温度与相体积分数；构建岩石冰雪崩的深度平均准多相模型的中间量与主变量的关系表达式，确定岩石冰雪崩的深度平均准多相模型的中间参数；中间参数包括底部摩擦力沿x方向分量、底部摩擦力沿y方向分量、冰融化速率、热传递系数、热损失、热产生、底部摩擦系数、饱和度参数与混合物的比热；根据岩石冰雪崩的深度平均准多相模型的主变量、模型参数与中间参数，对岩石冰雪崩的深度平均准多相模型进行求解，得到下一时间步长的岩石冰雪崩的深度平均准多相模型的主变量；根据岩石冰雪崩的深度平均准多相模型的主变量，计算时间步长取值，计算下一时间步长的岩石冰雪崩的深度平均准多相模型的主变量。