《山區水庫滑坡涌浪翻壩機制研究》是依託四川大學，由肖鴻擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：山區水庫滑坡涌浪翻壩機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：肖鴻
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
滑坡體失穩高速入水會激起巨大涌浪，當涌浪高度超過壩頂時，會造成翻壩事故。歷史上已發生多起由滑坡涌浪翻壩造成災害的實例。目前大量的研究主要針對滑坡涌浪的產生機理，而對滑坡涌浪翻壩機制的研究還較為薄弱。本項目依託項目承擔單位多年開展的西南山區高庫大壩高邊坡穩定性、滑坡涌浪、洪水漫壩等研究成果，以滑坡涌浪翻壩事故為主要對象，採用理論分析、模型試驗與數值模擬相結合的方法，圍繞滑坡涌浪翻壩過程中3個關鍵科學問題：（1）如何確定壩前涌浪高度？（2）涌浪翻壩模式是什麼？（3）如何確定翻壩流量，開展山區水庫滑坡涌浪翻壩機制的研究。本項研究工作將對影響滑坡涌浪翻壩事故的環境因素進行系統的分析，為後續研究翻壩洪水對下游的危害、滑坡涌浪的災害鏈效應、大壩後坡的沖刷機制等科學問題提供理論支持。
結題摘要
大型滑坡體失穩高速入水會激起巨大涌浪，不僅會沖毀滑坡區域周圍建築物、阻塞河道，而且涌浪還會向上、下游傳播，進一步擴大災害的影響範圍，威脅航行船隻及沿岸居民生命財產安全。當涌浪傳至壩前，涌浪高度超過壩頂高程還會發生滑坡涌浪翻壩試過。我國已經發生多起由庫區滑坡涌浪造成災害的實例。因此，滑坡涌浪災害是水利工程領域關注的熱點問題之一。目前大量的研究主要針對滑坡涌浪的產生機理，而對滑坡涌浪翻壩機制的研究還較為薄弱。山區水庫中滑坡涌浪問題是一個典型的流-固耦合問題，對其數值模擬一直是水利工程中的難點之一。本項目依託項目承擔單位多年開展的西南山區高庫大壩高邊坡穩定性、滑坡涌浪、洪水漫壩等研究成果，以滑坡涌浪翻壩事故為主要對象，採用理論分析、模型試驗與數值模擬相結合的方法，開展山區水庫滑坡涌浪翻壩機制的研究。本項目在現有帶自由面紊流數學模型的基礎上，引入了固體運動方程，建立了可模擬紊流與運動物體相互作用的數學模型。為了驗證該數學模型的準確性，在水槽中進行了滑坡涌浪模型實驗。利用波高儀與PIV測量了滑坡涌浪沿程涌浪高度與速度場分布，並與數值模擬結果進行了比較。結果表明，該模型可以準確模擬滑坡涌浪形成、傳播、翻壩等過程。利用該數學模型，分析了模擬不同形式的涌浪在壩前爬高與翻壩過程。根據數值模擬結果，分析坡度、水深、涌浪波高、涌浪形態對翻壩流量的影響，總結了滑坡涌浪過程中的流速與紊動能分布特性。為後續研究滑坡涌浪災害的風險評估、應對措施，盡力減少直至避免人民的生命財產損失有著重要的套用價值和實際意義.
