乐昌峡水库鹅公带滑坡体滑坡涌浪影响研究

鹅公带滑坡体位于乐昌峡水库库区上游约1.3 km的右岸侧,库区河道狭窄,滑坡涌浪会对库区岸坡和挡水大坝等产生明显不利的影响。根据鹅公带滑坡体分布的特点,对其滑坡涌浪影响进行水力模型试验,模拟了滑坡体的下滑过程和滑坡速度,对滑坡涌浪的浪高、漫坝涌浪水量、挡水大坝的涌浪动水压强等特性进行分析,成果可供工程设计和运行参考。     

库区滑坡涌浪试验研究综述

在对库区滑坡涌浪资料统计和分析的基础上,概述了库区滑坡涌浪典型实例及其危害。深入研究了已有的滑坡涌浪模拟技术和计算方法,并进行了分析评价。由于滑坡产生的涌浪特征与滑坡体本身的几何参数、运动方式、滑坡角度等众多因素有关,且不是单纯的线性关系,因此,从整体能量的角度考虑,提出了库区滑坡涌浪的实验室分类模拟方法。可为滑坡涌浪物理模型试验提供系统和完整的技术支撑。     

乐昌峡水库松山子滑坡体滑坡涌浪影响研究

在对国内现有的滑坡体滑坡模拟试验方法总结的基础上,采用研制的“滑坡模拟控制系统”模拟松山子滑坡体的滑坡速度和下滑过程,对其滑坡涌浪的浪高及传播、挡水大坝的涌浪动水压强、漫坝涌浪水量等进行分析,成果可供工程设计和运行参考。     

考虑阻力作用的碎石土滑坡涌浪数值模拟方法研究

滑坡涌浪是库区水灾害的风险来源之一,开展涌浪预测研究对提升航道安全,减小近岸洪水风险具有重要的工程应用价值,但滑坡体入水形成涌浪的动力过程十分复杂,目前对其进行准确模拟仍是棘手的问题。基于等效流体假设,将非均质的碎石土滑坡视为连续的特殊流体,通过自定义函数编写滑坡体沿滑动面运动的摩擦阻力程序,利用Realizable k-ε湍流模型与VOF法建立了碎石土滑坡涌浪数值模拟模型。研究结果表明：该方法可较好地模拟碎石土滑坡体水下运动与堆积形态,且获得的涌浪波幅精度较高;阻力模型中摩擦系数与内摩擦系数同滑坡体的变形速率分别成反比关系,而湍流阻力系数增大仅能减缓滑坡后缘的变形速率。研究成果可为定量评估碎石土滑坡涌浪灾害风险、制定库区涌浪灾害紧急避险预案提供参考。     

三舟溪滑坡稳定性分析和预测研究

三峡工程库区正常蓄水后,库水位在145~175 m间周期性波动,位于库区长江两岸的滑坡体的地下水渗透情况发生了很大的变化,滑坡可能受此影响失稳。以重庆市万州区三舟溪滑坡为例,建立地质模型,采用geo-studio软件模拟了在多种库水位工况和降雨情况下滑坡体稳定性状态,分析滑坡体的稳定性状态变化规律。结果表明,采用支持向量机理论进行滑坡稳定性预测比回归预测具有更好的预测精度。     

基于FLUENT的狭长型水库滑坡涌浪研究

滑坡涌浪是水库库区岸坡岩土体失稳下滑冲击库区水体而产生波浪的现象。大规模的滑坡可使库区产生巨大的涌浪,传播至坝前甚至会翻越大坝造成坝体溃决,严重威胁下游城市居民生命财产安全。以长岭皮水库为例,采用FLUENT软件模拟其库尾渣土填埋场发生不同规模滑坡所激起的坝址处最大浪高,并与潘家铮方法、中国水科院经验公式法和美国土木工程协会推荐方法等经验公式的计算结果对比;分析了滑坡体入水横断面形态及入水角度对滑坡涌浪高度的影响,发现涌浪最大浪高与滑坡体入水临水面面积呈线性正相关,并与入水角度呈非线性先负相关后正相关;提出了滑坡涌浪不漫顶的滑坡体临界体积。不同滑坡工况下的计算结果可为长岭皮水库库尾滑坡涌浪灾害预防提供参考。     

乐昌峡库区鹅公带滑坡体滑坡涌浪爬高研究

在对乐昌峡水库鹅公带滑坡体滑坡涌浪水力模型试验和有关文献的滑坡涌浪浪高、涌浪波传播及反射计算方法分析的基础上,结合乐昌峡库区的特点,对狭窄河道库区的滑坡涌浪初始浪高计算及其对岸山坡涌浪爬高计算方法的边界条件进行了探讨,该文的计算结果与模型试验成果较吻合。     

龙西滑坡三维有限元分析研究

库区滑坡是龙羊峡电站的最大隐患之一，滑坡的稳定与否直接影响到电站的安全运行．通过用三维有限元方法研究了库区水位分别是2577m和2600m两种工况下库区龙西滑坡的变形、应力分布规律，并对龙西滑坡的稳定性进行了评价．研究结果表明，滑坡体主滑剖面最大位移位于滑坡体地表陡坎附近；拉应力多位于滑坡体顶部或坡体边缘附近；就稳定性而言，工况Ⅰ时为稳定，工况Ⅱ时基本稳定。     

基于物理模型试验的库区岩质滑坡涌浪爬高研究

库区滑坡涌浪会对附近岸坡造成不利影响,可能引发次生灾害。以岩质滑坡涌浪对岸坡的影响演变过程为研究对象,建立了相似比1∶70的三峡库区典型河道滑坡涌浪的三维地质力学模型,研究了滑坡体宽度、厚度、滑面倾角等27组不同组合工况下的滑坡涌浪爬高规律,提出了适用于岩质滑坡涌浪爬高估算公式。结果表明,涌浪爬高随着滑坡体宽度、厚度、滑面倾角增大而呈现不同幅度的增加,滑坡体宽度对涌浪爬高的影响最为显著,其次为滑坡体厚度和滑面倾角;现有波浪爬高估算公式结果与岩质滑坡模型试验值存在较大差异,在试验基础上,提出了有关相对水深、波坦和岸坡角度的波浪爬高的估算公式,为库区岩质滑坡涌浪爬高估算提供理论基础。     

乐昌峡水利枢纽库水位下降对鹅公带滑坡体稳定性的影响

以乐昌峡水利枢纽工程为背景,针对乐昌峡库区水位的因防洪及发电因素而产生上下波动,对库岸鹅公带滑坡稳定性可能造成的不利影响,主要计算了在库水位下降过程中,滑坡体安全系数受库水位下降速度的变化情况。同时结合库水位下降过程中滑坡体不同渗透系数的实际瞬态渗流场,对滑坡体的安全系数进行了计算分析,得到了库区降水速度和渗透系数与鹅公带滑坡安全系数之间的相关规律,对乐昌峡库区鹅公带滑坡稳定性的研究有一定的参考作用。     

狭窄型水库不同滑速滑坡对涌浪特性及工程影响

为了阐明狭窄型库区滑坡涌浪的生成特性和传播特性,明晰在狭窄水域中滑坡体入水速度对涌浪特性的影响和工程的危害,以羊曲水电站狭窄库区中的1^#变形体为例,采用三维数值模拟方法分析库区滑坡涌浪的产生、发展和传播全过程,同时建立1∶200水工物理模型进行验证,进一步论证滑坡体滑速对工程的危害。结果表明：数值模拟与物理模型试验涌浪时程线基本一致,试验在滑坡发生地和坝前测得的涌浪高度与模拟结果吻合良好。在狭窄水域中,首波波高随滑速的增大而减小,并且在波列中首波的波高不一定最大。此外,首波向大坝传播过程中没有发现明显的衰减,但其对总漫坝水量的贡献很小,漫坝流量峰值出现的时刻明显晚于首波到达坝前的时刻。     

山区河流型水库碎土石滑坡涌浪三维数值模拟研究

采用RNGκ-ε紊流模型与VOF方法对散粒体滑坡涌浪进行数值模拟。通过与已有文献的试验结果对比分析,发现数值模拟得到的滑坡体水下初始堆积形态与试验结果吻合较好,且波幅计算精度较高。基于此,建立了某山区河流型水电工程库区的三维模型,模拟了碎土石滑坡涌浪在库区内的生成与传播过程,并分析了涌浪的波幅和波速特征。研究结果表明,通过数值模拟获得的涌浪波幅和传播速度等参数,可以为大坝安全评估和滑坡涌浪灾害影响范围预测提供一定的科学依据,还可为通航河流航行船舶的避险范围提供参考。     

滑坡涌浪对坝面冲击压力的影响因素研究

库区边坡在强震、暴雨等作用下发生的滑坡失稳破坏会对挡水大坝形成巨大的涌浪冲击作用。本文针对库区滑坡涌浪对坝面的冲击压力问题,采用光滑粒子水动力学(SPH)方法研究了涌浪生成传播过程以及坝面涌浪冲击压力的分布形式,分析了滑坡体宽度、入水速度以及库区水深等因素对滑坡涌浪波高、坝面冲击压力的影响。结果表明,随着滑坡体宽度的增加,最大浪高降低,但是稳定波高增加,坝面冲击压力增大;随着滑坡入水速度的增加,波浪高度增加,但当入水速度增加到一定程度后,坝面冲击压力变化不明显;随着库区水深的增加,首浪高度降低,坝面最大冲击压力以及距离水面的相对作用位置基本不变。     

锦屏一级水电站库区水文站滑坡体初期蓄水稳定性监测分析

滑坡体GNSS自动化监测具有巨大优势。通过锦屏一级水电站库区蓄水前、初期蓄水、运行期等不同阶段滑坡体的GNSS自动化监测资料,并结合现场巡视、稳定性计算对比及滑坡体工程地质条件,综合全面分析了锦屏一级水电站库区水文站滑坡体在不同阶段的变形特性。结果表明,滑坡体在未蓄水前处于稳定状态;蓄水后对滑坡的整体稳定性产生了一定影响,前缘滑体发生了小型次级滑动,坡体变形表现为浅表层土滑破坏,预计将以逐级方式产生滑塌,目前滑坡体基本处于稳定性状态。     

雅砻江流域滑坡涌浪对库区的影响

以雅砻江流域的水文站滑坡体作为研究对象,研究其在锦屏水电站三期蓄水后滑坡体滑动失稳对于库区的影响。采用经典的Fluent软件进行数值模拟,依托VOF方法跟踪自由液面流场,借助动网格技术与UDF程序结合来模拟滑坡体的滑动,通过对河道切面施加探针提取涌浪高程数据,将数值模拟的结果同潘家铮院士的涌浪经验公式计算结果进行对比分析,同时对探针数据进行时域分析、涌浪特征点的涌浪振幅值拟合分析、流场分析。分析结果显示,Fluent软件在模拟滑坡涌浪的形成、传播、消散方面表现突出,能够准确模拟涌浪变化情况,通过与理论公式计算结果比较发现,初始涌浪、对岸涌浪、坝址涌浪高度的误差在10%以内,滑坡涌浪能量衰减,在空间上和时间上都符合指数分布规律。模拟分析结果表明,水文站滑坡体失稳导致的涌浪不会对坝体造成漫堤等严重后果。     

GPS与水准测量相结合在景阳滑坡监测中的应用

为分析GPS与水准测量在滑坡监测中的运用情况,将二者相结合,对湖北恩施清江库区景阳滑坡群进行了监测。通过跟踪滑坡体随时间变化的动态位移信息,并根据最终监测数据分别绘制水平位移和垂直位移的过程曲线,分析了滑坡体各监测点随时间变化规律。实践表明,GPS与水准测量均能反映滑坡的变化情况,且监测结果较为一致,可广泛运用于库区滑坡监测中。在不方便使用常规测量手段的个别滑坡区域,可以只用GPS来进行滑坡监测。     

清江水布垭库区马干塘滑坡成因及稳定性分析

为了弄清水布垭库区马干塘滑坡的成因并分析其稳定性,采用野外现场调研、工程地质测绘、工程地质勘察、室内试验等研究方法,并运用极限平衡理论以及结合现阶段变形情况,对滑坡的形成过程和发展趋势进行了研究。结果表明：滑坡体的形成经历了清江河流向下切割、崩塌堆积和清江继续下切、崩塌再次堆积两个阶段;目前,滑坡体处于基本稳定状态,但局部存在次级滑坡的可能。     

基于分流比的复杂分汊河道滑坡涌浪远场传播计算方法

基于分汊河道的分流比理论,综合斜条分法和水阻力影响等经典滑速分析方法,提出一种适用于复杂分汊河道的涌浪远场传播计算方法。以雅砻江两河口水电站磨古倾倒滑坡体为例,考虑磨古倾倒滑坡体至两河口水电站坝前河道分汊的实际工况,应用所提出的方法分析两河口库区磨古倾倒滑坡体涌浪产生和传播特征,得到了二期蓄水位2785 m 工况下2 种典型滑坡滑动模式涌浪的初始浪高、坝前浪高及大坝爬高。结果表明:滑坡沿折断带滑动时滑坡涌浪至大坝浪高为9. 32 m;沿强弱倾倒分界面滑动时滑坡涌浪至大坝浪高为14. 73 m。     

基于浅水波方程的滑坡涌浪分析研究

随着水电工程的不断发展,库区滑坡稳定性及涌浪灾害链是影响水库安全运行的重要因素之一。同时,滑坡涌浪问题也一直以来是地质灾害领域研究的热点和难点问题之一。从二维浅水波方程基本理论出发,从滑坡动力学及入水产生涌浪全过程的数值模拟方法进行系统分析,并在此基础上以贵州省索风营水电站近坝库区的卞家寨滑坡潜在的涌浪过程进行模拟分析。基于野外地质勘探成果,构建滑坡体的三维地质结构模型及库区和大坝模型。通过数值计算分析,涌浪产生的洪水虽然产生漫坝,但是持续时间短、峰值较小,加之大坝为重力坝,因此对大坝不会造成严重的危害,对下游河道产生较大洪水灾害的可能性不大。     

基于多源信息融合的高原库区滑坡动态安全评价研究

由于高原库区滑坡体的特殊高原地质构造,传统单一信息源的滑坡安全评价方法已经难以满足工程安全的需要。为此,采用多源信息融合技术、熵权法和层次分析法实现了数据信息的融合,基于监测数据构建了动态权重函数,并通过层次分析法建立了滑坡安全评价指标体系。通过对滑坡初始结构强度计算结果、滑坡的地质构造信息及监测数据的融合,分别由熵权法和层次分析法计算了三者的权重ω₁和ω₂,进一步融合计算了中间层综合权重ω,依据边坡评价标准,实现了动态安全评价滑坡的目的。由工程实例可知：该评价方法可以较全面地评价高原库区滑坡的安全性态,评价结果与工程实际相符,为高原库区滑坡的评价工作提供了新的方法。