大型滑坡涌浪及堰塞壩潰壩波數(shù)值模擬研究.pdf

1、大型高速滑坡的失穩(wěn)會給人類帶來巨大的災(zāi)害，會導(dǎo)致巖土體高速入水，激起巨大涌浪，嚴(yán)重威脅沿岸居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。同時，滑坡體堵塞河道形成堰塞湖，隨著堰塞湖水位逐漸抬升，堰塞壩上下游水頭差不斷增大，容易造成堰塞壩體滲流管涌或壩體邊坡失穩(wěn)，進(jìn)而導(dǎo)致整體潰壩。因此，研究滑坡涌浪的形成和傳播規(guī)律及潰壩災(zāi)害影響因素，能夠?yàn)槠漕A(yù)報和防范提供科學(xué)依據(jù)。
　　本文采用有限體積法，基于流體計(jì)算軟件FLUENT建立二維數(shù)值模型，對滑體沿斜坡入水產(chǎn)生涌浪

2、及其傳播過程進(jìn)行模擬研究，計(jì)算結(jié)果與物理模型試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。本文以新灘滑坡為實(shí)例，分析了滑坡體以一定初速度進(jìn)入水體所引起的最大涌浪高度、對岸最大爬坡高度、自由面形態(tài)以及流場動壓力分布。數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)測資料基本一致。本文選取入水時間、入水角度及爬坡角度三個重要因素，對三種不同工況下的大型滑坡進(jìn)行模擬分析。計(jì)算結(jié)果表明：該數(shù)值模型用于研究大體積、沿陡峭斜坡的滑坡體高速入水引起涌浪災(zāi)害的可行性。
　　本文模擬分析了滑坡災(zāi)害的另一鏈生

3、效應(yīng)——堰塞壩潰壩波的影響因素。首先通過與潰壩實(shí)體模型試驗(yàn)結(jié)果作比較來驗(yàn)證數(shù)值模型的可靠性，接著分析了不同潰決模式下的潰壩波，可知壩體全潰所造成的危害最大。潰壩洪水演進(jìn)過程影響因素復(fù)雜，本文進(jìn)一步模擬了不同河道工況下的潰壩波，包括不同水深比、不同坡降比、不同彎曲程度等。最后，建立逐漸潰壩數(shù)值模型，分析了逐漸潰壩的水面形態(tài)及速度矢量的變化。通過對不同潰壩持續(xù)時間下壩址處洪水流量、自由液面高程線的分析，為估算唐家山堰塞壩潰決可能導(dǎo)致的洪水影