实验介绍:泥石流危害巨大已为共识,其成灾过程受多因素(复杂三维地形、地质条件、前期降雨等)影响显著,以致灾害发灾过程、成灾规模及危害范围不易预测,给防灾减灾工作带来了困难。本实验基于大型商业软件FLO-2D进行三维地形条件下泥石流、滑坡等地质灾害成灾过程分析,对降雨诱发的泥石流、滑坡等地质灾害及其防治进行数值仿真实验。在实验中,学生可以输入高精度的地形高程模型,对山区复杂地形进行三维可视化分析。并且可以设定不同触发条件,通过对三维地形条件下泥石流、滑坡等地质灾害的发灾过程及危害范围进行量化分析,了解上述地质灾害的成灾机制及运动特性。同时,学生可以选取不同的地质灾害防治措施,通过输入不同的工程结构尺寸,对防治工程的减灾效果进行模拟分析,从而对泥石流、滑坡等地质灾害防治技术获取直观、形象的认识和了解。
实验目标:本实验主要用于地质灾害的成灾过程及防灾技术的数值仿真实验,使学生对地质灾害成灾过程与相应防灾减灾工程措施有深入的认识与理解,激发学生对专业研究的兴趣,提高学生的专业技能,加深对工程地质等课程响应知识点的理解,同时拓展学生的就业范围。
实验功能:通过利用计算机建立虚拟三维复杂地形与地质灾害发灾条件,使学生在学习模拟仿真软件的同时,认识和体验地质灾害过程的特点,加深对灾害成灾概念与防治措施的认识和理解。
教学效果:使学生掌握专业模拟软件工具的使用方法,加强了学生对地质灾害特征的掌握,增加了教学的生动性和直观性。
图39 基于2.5m分辨率DEM数据的复杂三维地形的仿真再现