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滑坡涌浪是大体积滑坡快速入水产生的次生灾害,是滑坡灾害由点到面的拓展,受灾范围更广、造成的损失更大。随着水利水电事业的大规模发展,越来越多的水电站修建在高山峡谷之中,库水位的频繁变动导致滑坡活动加剧,一旦发生滑坡涌浪将严重威胁库区人民的生命财产安全。因此开展滑坡涌浪研究,对库区潜在滑坡涌浪灾害的风险预测具有重要的意义。
本文在Sassa三维滑坡运动模型和COMCOT海啸模型的基础上提出了双层滑坡涌浪模型。通过对滑坡、涌浪单元体的受力分析推导出了模型的动量方程,并由物质的连续性原理得到了模型的连续方程,模型重点考虑了滑坡、涌浪之间的强烈耦合作用力,然后基于有限差分法、COMCOT开源程序、Fortran语言编写了模型的计算程序。为了验证模型的有效性,将模型应用到三峡库区龚家方滑坡涌浪案例的模拟,模拟结果表明,(1)模拟得到的滑坡运动过程、残余体的堆积形态、河道涌浪高度、涌浪爬坡高度均与野外观测情况基本吻合;(2)由于岸边波能集聚,涌浪的岸边爬坡波高比河道内的涌浪波高更高;(3)涌浪爬坡高度在沿程衰减的同时也存在波动,这与观测点的具体地形条件有关。在模型结果可靠的前提下,又将模型应用到溪洛渡库区大枫湾B区堆积体潜在滑坡涌浪的模拟,涌浪高度的模拟值与美国土木工程协会、潘家铮法计算得到的理论计算值基本吻合,表明该模型能够应用到潜在堆积体滑坡涌浪的预测模拟。
本文提出的双层滑坡涌浪模型从理论上解释了滑坡涌浪的运动机理,所编写的有限差分程序可用于已有滑坡涌浪案例的反演与滑坡涌浪的预警模拟,为潜在堆积体滑坡涌浪的风险评价提供了参考依据。
本文在Sassa三维滑坡运动模型和COMCOT海啸模型的基础上提出了双层滑坡涌浪模型。通过对滑坡、涌浪单元体的受力分析推导出了模型的动量方程,并由物质的连续性原理得到了模型的连续方程,模型重点考虑了滑坡、涌浪之间的强烈耦合作用力,然后基于有限差分法、COMCOT开源程序、Fortran语言编写了模型的计算程序。为了验证模型的有效性,将模型应用到三峡库区龚家方滑坡涌浪案例的模拟,模拟结果表明,(1)模拟得到的滑坡运动过程、残余体的堆积形态、河道涌浪高度、涌浪爬坡高度均与野外观测情况基本吻合;(2)由于岸边波能集聚,涌浪的岸边爬坡波高比河道内的涌浪波高更高;(3)涌浪爬坡高度在沿程衰减的同时也存在波动,这与观测点的具体地形条件有关。在模型结果可靠的前提下,又将模型应用到溪洛渡库区大枫湾B区堆积体潜在滑坡涌浪的模拟,涌浪高度的模拟值与美国土木工程协会、潘家铮法计算得到的理论计算值基本吻合,表明该模型能够应用到潜在堆积体滑坡涌浪的预测模拟。
本文提出的双层滑坡涌浪模型从理论上解释了滑坡涌浪的运动机理,所编写的有限差分程序可用于已有滑坡涌浪案例的反演与滑坡涌浪的预警模拟,为潜在堆积体滑坡涌浪的风险评价提供了参考依据。