山區(qū)河道型水庫巖體滑坡涌浪特性及對(duì)航道的影響試驗(yàn)研究.pdf

1、近年來，隨著山區(qū)河道型水庫日益不斷的建設(shè)，受庫區(qū)長(zhǎng)期高水位及水庫運(yùn)行調(diào)度的影響，庫區(qū)內(nèi)均存在嚴(yán)峻的邊坡穩(wěn)定和滑坡涌浪問題。隨著涌浪的不斷傳播，庫區(qū)港口碼頭、船舶、航道建筑物及附屬設(shè)施等會(huì)因涌浪的巨大能量而遭到嚴(yán)重的毀壞。實(shí)際工程中，對(duì)山區(qū)河道型水庫滑坡涌浪的特征及其涌浪災(zāi)害的認(rèn)識(shí)和研究不夠深入和完整。因此，研究山區(qū)河道型水庫巖體滑坡涌浪特性及對(duì)航道影響具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)價(jià)值。本文以現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和庫區(qū)滑坡資料的分析為基礎(chǔ)，采用物理模型試

2、驗(yàn)和理論分析等手段，對(duì)山區(qū)河道型水庫巖體滑坡涌浪的特性、巖體滑坡涌浪的傳播與爬高、滑坡涌浪作用下船舶系纜力和撞擊力及滑坡涌浪作用下船舶錨泊系統(tǒng)作用力等進(jìn)行了深入研究，取得的主要研究成果有以下幾個(gè)方面:
　　(1)對(duì)三峽庫區(qū)已發(fā)生的滑坡進(jìn)行岸段的調(diào)查和資料分析的基礎(chǔ)上，歸納總結(jié)了已發(fā)生滑坡的總體特征，包括滑坡的數(shù)量、分布、物質(zhì)構(gòu)成及地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征，并從不同角度出發(fā)對(duì)三峽庫區(qū)滑坡進(jìn)行了詳細(xì)具體的分類。
　　(2)以三峽庫區(qū)滑坡涌浪

3、模擬試驗(yàn)為研究對(duì)象，從整體能量的角度出發(fā)，結(jié)合已有的物理模型試驗(yàn)，分類優(yōu)化了滑坡涌浪試驗(yàn)?zāi)M技術(shù)，確定了以庫區(qū)巖體滑坡涌浪模擬為研究對(duì)象的物理模型試驗(yàn)。
　　(3)通過巖體滑坡涌浪的模型試驗(yàn)測(cè)試和數(shù)據(jù)的計(jì)算分析，得出了巖體滑坡涌浪的初始涌浪和沿程涌浪的特征;分別對(duì)初始涌浪和沿程涌浪的進(jìn)行了波浪形態(tài)的時(shí)域分析及頻譜分析，深入研究了初始涌浪和沿程涌浪的振幅、能量及頻率之間的關(guān)系，進(jìn)一步揭示了涌浪及其傳播特性;對(duì)涌浪的影響因素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分

4、析，得出了影響因素的主次關(guān)系;以能量轉(zhuǎn)換和參數(shù)分析為理論基礎(chǔ)，通過無量綱回歸分析的方法，建立了巖體滑坡最大首浪高度的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式，通過與已有計(jì)算公式進(jìn)行對(duì)比分析，證明本文公式具有較高的實(shí)用價(jià)值;從整體能量交換出發(fā)，通過能量交換系數(shù)的回歸分析計(jì)算，給出了巖體滑坡涌浪能量交換系數(shù)經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式。
　　(4)根據(jù)彎曲河道滑坡涌浪試驗(yàn)波高測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，通過涌浪傳播的理論分析和數(shù)據(jù)分析計(jì)算，得出了彎曲河道涌浪的傳播規(guī)律，給出了彎曲河道涌浪傳播的波

5、高等值線圖，劃分出彎曲河道涌浪衰減的四個(gè)區(qū)域;在因素分析和回歸分析的基礎(chǔ)上給出了不同區(qū)域的涌浪波高衰減的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式，在計(jì)算對(duì)比分析已有衰減計(jì)算公式的基礎(chǔ)上，表明本文公式適用范圍更廣。
　　(5)分析了滑坡涌浪作用下庫岸爬高的主要特性及各因素的影響，給出了涌浪作用下最大爬高的經(jīng)驗(yàn)公式。
　　(6)通過涌浪作用下船舶系纜力和船舶撞擊力的模型試驗(yàn)測(cè)試及數(shù)據(jù)的計(jì)算分析，得到了涌浪作用下船舶系纜力和撞擊力的變化規(guī)律，給出了對(duì)岸、同岸

6、碼頭船舶系纜力和撞擊力的安全極限（警戒）波高值，確定了滑坡涌浪對(duì)庫區(qū)碼頭、船舶的影響程度，并提出了相應(yīng)的對(duì)策。
　　(7)在因素分析和回歸分析的基礎(chǔ)上，修正了系泊船舶的有效撞擊能量的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式，結(jié)果表明該公式具有較高的計(jì)算精度，可以用于工程實(shí)際。
　　(8)通過涌浪作用下錨泊船舶系統(tǒng)的模型試驗(yàn)測(cè)試和數(shù)據(jù)的計(jì)算分析，得到了涌浪作用下錨泊船舶錨鏈拉力的變化規(guī)律，給出了涌浪作用下不同區(qū)域錨泊船舶的安全極限（警戒）波高值，確定了滑