大型滑坡災(zāi)害數(shù)值模擬研究.pdf

1、巖土體在一定的自然或人為條件下會(huì)誘發(fā)滑坡?；麦w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。同時(shí)，滑體堆積于河道中，堵塞河道形成堰塞湖，由于堰塞體的不穩(wěn)定性及水位上漲等因素，極易造成潰壩這一滑坡次生災(zāi)害，必然會(huì)危及到下游地區(qū)的安全。因此，本文借用當(dāng)前發(fā)展比較成熟的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(簡(jiǎn)稱CFD)技術(shù)對(duì)滑坡涌浪及潰壩災(zāi)害進(jìn)行數(shù)值模擬，以期為滑坡災(zāi)害的預(yù)防和治理措施的制定提供一定的科學(xué)依據(jù)。 本

2、文采用有限體積法對(duì)描述水流運(yùn)動(dòng)的紊流模型和描述自由水面運(yùn)動(dòng)的方程進(jìn)行離散建立了二維數(shù)學(xué)模型，然后基于FLUENT軟件對(duì)滑塊體豎直入水過(guò)程中所產(chǎn)生的涌浪及其傳播過(guò)程進(jìn)行了模擬研究，模擬結(jié)果與實(shí)體模型試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。本文利用該模型進(jìn)一步研究了涌浪自由面變形特征、速度渦量場(chǎng)以及壓力場(chǎng)的變化特征。滑坡涌浪過(guò)程復(fù)雜，影響因素眾多。本文選取了水深、滑體滑速以及滑體體積這三個(gè)重要的因素，分析了在三種不同因素下涌浪自由面變形、涌浪高度和速度場(chǎng)的變化規(guī)

3、律。研究結(jié)果表明：該數(shù)值模型對(duì)大體積、沿陡峭斜坡的滑坡體高速入水(水庫(kù)或河流)所引起的涌浪災(zāi)害問題有一定的參考價(jià)值。 本文模擬分析了滑坡引發(fā)的另一類次生災(zāi)害－潰壩。本文首先與潰壩模型試驗(yàn)結(jié)果做比較來(lái)驗(yàn)證模型的可靠性，接著分析了潰壩波傳播過(guò)程中遇到障礙物時(shí)的反射、流體的飛濺、融合等現(xiàn)象。進(jìn)一步模擬了在瞬時(shí)全潰和局部潰決兩種潰壩形式下水體自由面變化以及流速變化特征。最后，本文以易貢堰塞湖潰壩為實(shí)例，分析了潰壩洪水在下游彎曲河道的演進(jìn)