考虑阻力作用的碎石土滑坡涌浪数值模拟方法研究 |
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作者姓名: | 薛宏程 彭杏瑶 马倩 卿正阳 |
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作者单位: | 1. 重庆交通大学河海学院;2. 重庆交通大学国家内河航道整治工程技术研究中心;3. 重庆交通大学西南水利水运工程科学研究院 |
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基金项目: | 重庆市教委科学技术研究项目(KJQN201900711);;国家自然科学基金青年科学基金项目(52109150); |
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摘 要: | 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。
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关 键 词: | 滑坡涌浪 数值模拟 等效流体 k-ε湍流模型 VOF模型 |
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