介质复杂性和流动与底床强耦合是泥石流问题的显著特征，也是深入认识泥石流过程的关键科学问题，迄今仍缺乏对这一问题的深入认识。本项目重点研究了泥石流形成的力学机制和运动规律这一关键问题，在土石水混合介质的力学特性、泥石流发生的力学机制、以及泥石流动力学模型及运动演化规律等方面取得了创新性的研究成果，对泥石流复杂流动新理论的发展和泥石流灾害的预测和评估等具有重要意义。1.提出了从细观力学描述土石水混合介质力学特性的新理念，建立了描述这类复杂介质从固态到流态本构/流变关系的力学理论和数值模型；研究了混合物固体、固-液转化及流体不同相态的力学特性，给出了含水土体新的强度准则及软化规律，发现了泥石流流变分层的特点，发展了包含颗粒两种主要作用方式的本构模型，首次给出了颗粒物质固液转化的临界态及本构关系。2.建立了从地质体临界破坏、运动到流动各阶段的力学模型，实现了泥石流从形成到运动演化灾害链的数值模拟；研究了泥石流从孕育、发生及发展各过程的规律特点和力学过程；提出了颗粒物质破坏运动过程中的 “流变元”概念和流变率模型；揭示了滑坡转泥石流，以及山洪转泥石流的内在力学机制。3.基于泥石流流变本构关系与运动状态相关的认识，建立了基于拟单相流的水沙床耦合泥石流运动模型、包含颗粒两种相态本构的三维泥石流两相流模型，以及目前最为完善的基于垂向积分的泥石流两相流模型，得到了实际泥石流事件的良好验证；发展了可方便用于工程应用的泥石流灾害数值模拟软件。4.研究了泥石流运动的基本规律和特征，揭示了泥石流运动自增强、颗粒分选、能量转化等内在机制，提出了相间及颗粒间能量转化（做功）决定泥石流输运效率的新观点，有效地解决和回答了泥石流输运效率随初始体积增大而显著提高这一长期困扰人们的难题。5.发表了学术论文81篇，其中SCI收录论文33篇，EI收录论文12篇。国内外学术会议大会邀请报告9人次。 2100433B