彎曲河道型水庫滑坡涌浪傳播演化過程研究.pdf

1、滑坡是我國發(fā)生的最為頻繁的地質(zhì)災(zāi)害，特別是發(fā)生在水庫庫區(qū)的滑坡，其不僅對(duì)滑坡發(fā)生地有較大的破壞，滑坡體在高速入水時(shí)會(huì)產(chǎn)生涌浪，大型滑坡所激起的涌浪會(huì)對(duì)沿岸地區(qū)的居民和基礎(chǔ)設(shè)施造成重大危害。隨著我國水電資源的開發(fā)和建設(shè)，庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的頻次逐漸增高，對(duì)此類災(zāi)害問題必須認(rèn)真研究和引起足夠重視。目前針對(duì)滑坡涌浪的研究大多數(shù)都是基于人工湖型水庫滑坡涌浪進(jìn)行的研究，對(duì)于狹窄河道型滑坡涌浪的研究相對(duì)較少；另外一方面大部分對(duì)狹窄河道型滑坡涌浪的研究

2、的模型是直線型河道，本文以有一定彎曲角度的河道型水庫模型的角度出發(fā)進(jìn)行研究工作。
　　本文的主要研究方法是采用數(shù)值模擬方法，借助Flow-3D三維流體計(jì)算軟件，以實(shí)際的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜑樵徒?shù)值計(jì)算模型，紊流模型采用RNGK?ε模型，利用VOF法進(jìn)行自由表面追蹤。通過數(shù)值計(jì)算與模型試驗(yàn)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，進(jìn)一步驗(yàn)證數(shù)值計(jì)算模型的參數(shù)取值。再將確定好的參數(shù)代入數(shù)值計(jì)算模型進(jìn)行仿真分析，本文進(jìn)行如下研究工作：
　?。?）數(shù)值模

3、擬分析的邊界條件及其他參數(shù)的確定，通過與相同工況的物理模型實(shí)驗(yàn)的首浪高及傳播過程的規(guī)律對(duì)比分析，驗(yàn)證 Flow-3D軟件的適用性以及參數(shù)設(shè)定的準(zhǔn)確性。
　　（2）采用確定好的數(shù)值模型及計(jì)算參數(shù)，針對(duì)不同的影響因素進(jìn)行分析。本文主要研究的是滑塊的不同入水角度以及庫區(qū)不同水深這兩個(gè)影響因素對(duì)涌浪的產(chǎn)生及傳播的影響，主要研究的內(nèi)容是波浪的庫岸爬高、首浪高、首浪沿程傳播規(guī)律以及首浪沿程傳播的動(dòng)水壓力。
　?。?）在不同入水角度工況中

4、，發(fā)現(xiàn)首浪高并不是隨入水角度的變化呈線性變化，而是存在一個(gè)最危險(xiǎn)角度的工況使得首浪高達(dá)到最大；在傳播過程中也是隨著傳播距離的增加而衰減變緩。動(dòng)水壓力過程呈現(xiàn)深水波的特征分布，影響表層水體區(qū)域，對(duì)深水區(qū)域影響極小。
　?。?）在不同水深工況中，首浪高隨著水深變大，浪高值變小；在傳播過程中仍然是隨著傳播距離增加，衰減變緩。動(dòng)水壓力過程也統(tǒng)一呈現(xiàn)為深水波特征分布。
　?。?）通過與師兄的直線型河道研究結(jié)果對(duì)比分析，得到一個(gè)一般性研