V型河道下滑坡涌浪的传播及爬高研究

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大型滑坡体失稳后产生的涌浪是一种严重的次生地质灾害,会给人类的财产和河道沿岸城市安全带来巨大灾难。相对于平原河道,山区河流一般呈“V”型,滑坡产生的涌浪受两岸岸坡影响显著,带来的后果也更加严重。因此,开展V型河道下滑坡涌浪的研究,预测V型河道滑坡所造成的的最大涌浪高度及爬高,将对灾害防范与预警具有指导意义。本文首先基于计算流体软件FLOW-3D建立了三维数学模型,对经典的Henrich(1992)物理实验进行了模拟,计算结果与物理实验结果吻合较好。其次,模拟大型滑坡体-千将坪滑坡的入水以及涌浪的传播过程。数值模拟结果与实测资料基本相一致。计算结果表明:此数值模型能够用于研究大型的滑坡体以不同速度入水所产生的涌浪灾害范围。接着本文通过量纲分析方法分析了滑坡涌浪的主要影响因素,得到了最大涌浪高度和各个影响因素之间的无量纲形式,然后建立了 V型河道下滑坡涌浪模型,设计了不同因素影响下的试验方案,开展了滑坡涌浪三维数值模拟计算。同时基于数值模拟,深入分析了滑坡涌浪的传播及爬高过程,并对比了宽阔河道与V型河道涌浪传播的异同。最后根据数值计算结果,通过多元回归分析提出了适合V型河道的最大涌浪高度和爬高的计算公式,并通过大堰塘滑坡与荒田滑坡实例对拟合的计算公式进行了验证。计算基本吻合实际,能够为实际中计算V型河道中滑坡的最大涌浪高度及爬高提供一定的参考依据。
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