窄深河谷近坝库岸滑坡涌浪特性及传播规律

2021-11-10 07:09:42刘永玺李会平刘东明
水利水运工程学报 2021年5期

马 斌,刘永玺,李会平,刘东明,姚 烨

(天津大学 水利水电工程仿真与安全国家重点实验室,天津 300072)

滑坡涌浪灾害常发生在开放海域中,引发诸如海啸等大型涌浪现象。随着水利工程建设的发展,大型水库出现在许多江河干流之上,水位抬升与长期浸泡导致河谷岸坡变形失稳和古滑坡体复活的情况时有发生。虽然库区很多滑坡体上没有直接的威胁对象,产生的涌浪却能传播很远的距离,威胁枢纽运行和下游人员及财产安全。对滑坡引起的次生涌浪进行分析评价正在成为水库滑坡灾害防治的重要内容。

涌浪波幅是涌浪危害评价的关键参数[1],此类特征参数便于直观描述涌浪形态。通过大比尺的三维模型试验可获得更接近原型的相似现象。彭辉等[2]研究了不同因素对弯曲河道中首浪高度的影响;韩林峰等[3]测定不同因素对浅水区碎裂岩体滑坡涌浪最大近场波幅的影响;王梅力等[4]对滑坡涌浪首浪波高和波能进行分析,发现滑坡入水点附近的首浪波能初始传播方向与涌浪传播方向一致;黄锦林等[5]利用所得涌浪荷载计算模型评估不同水位下坝体安全等。Huang等[6-7]通过几何比尺1∶200的三维试验模型模拟了龚家方碎裂岩体滑坡产生涌浪的过程,并利用PIV粒子图像追踪技术在二维试验中研究了柱状岩体由于重力塌陷破碎诱发冲击涌浪的过程;Noda[8]和Fritz等[9]通过二维颗粒状滑坡试验,依据滑坡体相对弗劳德数Fr和相对厚度S,将涌浪分为弱非线性振荡、非线性跃迁、类孤立波和瞬时空腔消散;……

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