• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      巖質(zhì)滑坡涌浪對(duì)三峽庫區(qū)岸坡的沖刷模型試驗(yàn)

      2018-01-12 06:49:31胡杰龍王平義程志友
      水利水電科技進(jìn)展 2018年1期
      關(guān)鍵詞:岸坡滑面對(duì)岸

      胡杰龍,王平義,喻 濤,曹 婷,程志友

      (1.重慶交通大學(xué)水利水運(yùn)工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶 400074;2.重慶交通大學(xué)國家內(nèi)河航道整治工程技術(shù)研究中心,重慶 400074;3.重慶交通大學(xué)航運(yùn)與船舶工程學(xué)院,重慶 400074)

      三峽庫區(qū)地處我國地形第二階梯和第三階梯的過渡帶,地跨川東丘陵區(qū)和川鄂低中山峽谷區(qū),當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件復(fù)雜,暴雨以及洪水經(jīng)常發(fā)生,是我國最容易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的地區(qū)之一,其中最常見的兩種災(zāi)害是滑坡和崩塌[1]。隨著我國航運(yùn)事業(yè)的發(fā)展,特別是在三峽水庫蓄水以來,受水庫調(diào)度影響,水位經(jīng)常發(fā)生較大變化,誘發(fā)庫區(qū)滑坡頻繁發(fā)生,滑坡形成的涌浪具有巨大的能量,會(huì)對(duì)庫區(qū)岸坡造成巨大的沖刷破壞,嚴(yán)重影響岸坡的穩(wěn)定性和航道通行的安全性。

      國內(nèi)外學(xué)者很早就對(duì)岸坡沖刷以及滑坡涌浪災(zāi)害進(jìn)行了研究。在岸坡沖刷方面,Osman等[2]早期進(jìn)行了侵蝕堤岸的簡(jiǎn)單土坡穩(wěn)定分析,建立了Thome模型,但該模型缺點(diǎn)是簡(jiǎn)單土坡的幾何剖面與自然侵蝕堤岸的幾何剖面不相符。同時(shí),Osman等[3]考慮河流沖刷對(duì)岸坡幾何形狀改變,包括河流對(duì)岸坡的側(cè)向侵蝕和對(duì)河床的沖深,建立了Osman-Thome模型,將河流沖刷對(duì)堤岸的影響和堤岸邊坡穩(wěn)定分析進(jìn)行了較好的結(jié)合。Darby[4]在研究岸坡受力過程中分析了靜水壓力以及孔隙水壓力對(duì)岸坡的影響,在Osman-Thome模型基礎(chǔ)上建立了Darby-Thome模型,該模型的不足是假設(shè)的崩滑體形狀特殊,不一定符合實(shí)際情況,且模型參數(shù)過多,部分參數(shù)難以在工程中準(zhǔn)確測(cè)量,在實(shí)際使用中有諸多不便。范云沖等[5]研究表明岸坡的破壞主要是由波浪對(duì)岸坡的沖刷、搬運(yùn)以及堆積造成的。程昌華等[6]以物理模型試驗(yàn)為基礎(chǔ),分析得出岸坡變形與波高、岸坡坡度和岸坡土質(zhì)之間的關(guān)系。程昌華等[7]通過概化模型試驗(yàn),初步研究了波浪特性對(duì)岸坡的影響。蔡曉禹等[8-9]研究了波浪對(duì)散體岸坡沖刷破壞的機(jī)理以及三峽庫區(qū)風(fēng)成浪對(duì)岸坡的侵蝕作用。于玉貞等[10]等通過水槽試驗(yàn)分析了滲流作用下岸坡沖刷變形。以上研究都是基于庫岸附近的水動(dòng)力特性或者在規(guī)則波作用下岸坡的沖刷破壞情況,沒有考慮具有強(qiáng)破壞性的水動(dòng)力特性以及波浪的疊加反射等復(fù)雜情況。在滑坡涌浪災(zāi)害方面,黃錦林[11]通過物理模型試驗(yàn)研究了庫岸滑坡涌浪對(duì)壩體的影響,提出了涌浪壓力計(jì)算模型。楊艷[12]運(yùn)用物理模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方式,研究了山區(qū)河道型水庫滑坡涌浪對(duì)架空直立式碼頭結(jié)構(gòu)的影響。王平義等[13-15]通過物理模型試驗(yàn)研究了山區(qū)彎曲河道型水庫滑坡涌浪對(duì)船舶系纜力和船舶撞擊力的影響。羅超等[16-18]通過數(shù)值模擬計(jì)算了滑坡涌浪對(duì)其他結(jié)構(gòu)物的影響。趙蘭浩等[19]歸納總結(jié)了邊坡滑動(dòng)過程以及涌浪產(chǎn)生過程的數(shù)值模擬方法的研究成果,提出要在現(xiàn)階段獨(dú)立研究的基礎(chǔ)上融合固體力學(xué)和流體力學(xué)的相關(guān)研究方法,建立庫區(qū)滑坡涌浪全程數(shù)值模擬方法,實(shí)現(xiàn)滑坡涌浪的全過程模擬。馬鑫磊等[20]在歸納總結(jié)大量國內(nèi)外滑坡涌浪災(zāi)害預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ)上,將滑坡涌浪的災(zāi)害預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)方法分為4類,并根據(jù)各種預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)方法的研究現(xiàn)狀、局限性以及發(fā)展趨勢(shì)提出建立滑坡涌浪災(zāi)害影響范圍評(píng)估預(yù)警系統(tǒng),為滑坡涌浪評(píng)價(jià)提供初始判據(jù)。上述滑坡涌浪災(zāi)害研究都是針對(duì)滑坡涌浪對(duì)航道整治建筑物、碼頭以及船舶的影響,很少涉及對(duì)岸坡沖刷的影響。

      綜上所述,國內(nèi)外對(duì)于滑坡涌浪這種復(fù)雜的強(qiáng)災(zāi)害性波浪對(duì)庫區(qū)岸坡的破壞研究還很少,基于此,本文結(jié)合實(shí)際工程通過物理模型試驗(yàn),研究在滑坡涌浪作用下岸坡整體的沖刷特性,以及對(duì)岸坡造成的最大沖刷深度,以供三峽庫區(qū)岸坡穩(wěn)定性研究參考。

      1 模型試驗(yàn)設(shè)計(jì)

      1.1 滑坡體模型設(shè)計(jì)

      試驗(yàn)以萬州江南沱口碼頭河段為原型,為使得原型和模型中物理現(xiàn)象相似,必須滿足幾何相似、重力相似和運(yùn)動(dòng)相似3個(gè)條件。根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料得到的滑坡體幾何尺寸以及試驗(yàn)條件和試驗(yàn)可操作性確定幾何比尺為1∶70。根據(jù)1∶70的幾何比尺將該河段概化為長52m、寬8m的彎曲河道。根據(jù)巖體滑坡實(shí)測(cè)資料中幾何形態(tài)統(tǒng)計(jì)資料,考慮到試驗(yàn)條件限制和操作的方便性,試驗(yàn)擬定滑坡體長度為1 m,通過不同滑坡體寬厚比控制滑坡體的體積,結(jié)合庫區(qū)滑坡體寬厚比統(tǒng)計(jì)資料選取3種不同的寬度和厚度,得到概化滑坡體幾何參數(shù)如表1所示。

      表1 概化滑坡體幾何參數(shù) m

      通過對(duì)庫區(qū)滑坡區(qū)域滑面傾角的資料統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),滑坡滑面傾角在20°~ 60°之間,平均為36°,因此滑坡滑面傾角取為20°、40°和60°。

      巖質(zhì)滑坡體由巖石塊體和塊體之間的空隙與空區(qū)組成,因此在結(jié)構(gòu)形式上根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料將滑體散體化,對(duì)滑坡體采用散體模擬時(shí),確保其密度相似。采用5種不同尺寸但塊體長度、寬度和厚度滿足1∶0.667∶0.333比例的矩形塊體經(jīng)過不同的排列組合來實(shí)現(xiàn)巖質(zhì)滑坡體的離散和裂隙情況的模擬,塊體規(guī)格如表2所示。

      表2 概化滑坡體塊體尺寸 cm

      滑坡體的寬度通過寬度可以變化的鐵質(zhì)滑槽來控制,可變范圍為0.5~1.5 m?;鄣撞磕Σ烈驍?shù)和滑坡體原型基本相似?;麦w模型如圖1所示。

      圖1 滑坡體模型

      1.2 岸坡模型設(shè)計(jì)

      三峽庫區(qū)為一狹長河谷,位于長江上游宜昌三斗坪至重慶江津之間。經(jīng)調(diào)查,三峽庫區(qū)的古滑坡體或松散邊坡大部分由砂土、碎石和塊石組成[21-22]。根據(jù)幾何相似、重力相似原則,按照1∶70的比尺進(jìn)行岸坡模型設(shè)計(jì),試驗(yàn)岸坡分別采用<0.25 mm、1~5 mm、5~10 mm 3種不同粒徑的砂來模擬砂質(zhì)岸坡、碎石質(zhì)岸坡和塊石質(zhì)岸坡。岸坡整體寬度為105 cm,分成3部分,長度為108 cm,坡度為20°,如圖2、圖3所示。岸坡沖刷模型如圖4所示。

      圖2 岸坡模型橫剖面(單位:cm)

      圖3 岸坡模型縱剖面(單位:cm)

      圖4 岸坡沖刷模型

      1.3 滑坡體和岸坡位置設(shè)計(jì)

      模型試驗(yàn)平面布置見圖5,滑坡體處于河道凹岸的直道段處(緊鄰彎段),岸坡處于滑坡體的正對(duì)面,模型岸坡的最前端距離滑坡體入水點(diǎn)5.62 m,模型岸坡最后端與河岸距離為0.18 m。

      圖5 模型試驗(yàn)平面布置示意圖(單位:m)

      1.4 試驗(yàn)工況設(shè)計(jì)

      三峽庫區(qū)正常蓄水位175 m,枯水期消落水位155 m,汛期防洪限制水位145 m。在三峽庫區(qū)中,庫區(qū)水深遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于巖質(zhì)滑坡體的幾何尺寸,在滑坡體入水時(shí),固液能量交換過程中富裕水深充足,在滑坡體產(chǎn)狀和滑面傾角相同的情況下,即滑坡體重心高度一定、滑坡體重力勢(shì)能一定時(shí),水深增加,滑坡體勢(shì)能(相對(duì)靜水面)就相對(duì)減小,滑坡體入水時(shí)的動(dòng)能也就相應(yīng)減小,固液能量交換后,波能也就相對(duì)減小,涌浪高度也就減小,所以對(duì)岸坡的沖刷就會(huì)相對(duì)減輕。相關(guān)研究[23-26]也證明了上述理論的正確性。為了更加清楚地觀察涌浪對(duì)岸坡的沖刷現(xiàn)象,試驗(yàn)水深按三峽水庫防洪限制水位145 m控制,結(jié)合實(shí)際地形,按照1∶70的幾何比尺設(shè)計(jì)試驗(yàn)水位為0.74 m。通過統(tǒng)計(jì)分析庫區(qū)滑坡體產(chǎn)狀資料,選擇滑坡體寬度、厚度、滑面傾角3個(gè)參數(shù)進(jìn)行滑坡體產(chǎn)狀設(shè)計(jì)。最終試驗(yàn)設(shè)計(jì)為三因素三水平完全試驗(yàn),共27組試驗(yàn)方案,影響因素設(shè)計(jì)如表3所示。

      表3 影響因素設(shè)計(jì)

      1.5 試驗(yàn)量測(cè)系統(tǒng)

      試驗(yàn)波高采用重慶西南水運(yùn)工程科學(xué)研究所自主研發(fā)的UBL-2型超聲波浪采集分析儀測(cè)量,采集時(shí)間為200 s,采集頻率為50 Hz。采用高清攝像機(jī)拍攝岸坡受涌浪沖刷的過程。

      2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

      經(jīng)過對(duì)試驗(yàn)錄像的觀察和分析,發(fā)現(xiàn)滑坡產(chǎn)生的涌浪對(duì)岸坡的沖刷大致可分為入射、上爬和回落3個(gè)階段。涌浪從滑坡入水點(diǎn)傳至岸坡處,因?yàn)樗钪饾u變淺導(dǎo)致波陡不斷增大,最終波浪破碎形成射流對(duì)岸坡造成很大的沖擊。波浪破碎后會(huì)在岸坡表面形成上爬水流,岸坡表面的砂受到拖曳力和上舉力作用。波谷時(shí)段,波浪開始回落,形成沿坡面方向的坡面水流。3個(gè)階段中涌浪的入射以及回落是造成岸坡沖刷的主要原因。砂顆粒在涌浪上爬時(shí)所受的作用力很小,涌浪破碎形成的射流使砂顆粒起動(dòng),涌浪在岸坡表面回落時(shí)會(huì)帶走起動(dòng)的砂顆粒,最終造成岸坡的沖刷。

      2.1 滑坡涌浪作用下岸坡沖刷特性

      影響岸坡沖刷的因素很多,如岸坡的傾角、岸坡的組成粒徑、滑坡體的產(chǎn)狀(體積、寬度、厚度、滑面傾角)、滑坡入水點(diǎn)到岸坡的距離等。本文主要研究岸坡組成、滑坡體體積和滑面傾角對(duì)岸坡沖刷的影響。以靜水面處為零點(diǎn),測(cè)量沿岸坡平面上下20 cm范圍內(nèi)的沖刷深度,規(guī)定向上為正方向,向下為負(fù)方向,沖刷為負(fù)值,淤積為正值。

      2.1.1 岸坡組成對(duì)岸坡沖刷特性的影響

      圖6為相同滑坡體體積(0.9 m3)、寬度(1.5 m)、厚度(0.6 m)、滑面傾角(60°)情況下產(chǎn)生的涌浪對(duì)砂質(zhì)、碎石質(zhì)和塊石質(zhì)岸坡的沖刷情況。

      圖6 不同巖質(zhì)岸坡沖刷深度對(duì)比

      由圖6可以看出,在滑坡產(chǎn)狀相同的情況下,砂質(zhì)和碎石質(zhì)岸坡具有比較明顯的沖刷特征,且兩者的沖刷特征基本一致,這是因?yàn)樵陟o水面上下20 cm的范圍內(nèi),滑坡產(chǎn)生的涌浪在兩種岸坡沿程的變化規(guī)律基本一致,這從另一方面說明兩種岸坡顆粒間的密度都是比較均勻的。由圖6還可以看出碎石質(zhì)岸坡要比砂質(zhì)岸坡平均沖刷深度大一些,這是因?yàn)樗槭|(zhì)岸坡組成粒徑大,孔隙率要比砂質(zhì)岸坡大,受水的浮托力大,抗剪強(qiáng)度大大降低,所以在受到滑坡涌浪的打擊壓力時(shí)變形比砂質(zhì)岸坡大。經(jīng)過多組試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),塊石質(zhì)岸坡只有在滑坡體體積大而且滑面傾角大時(shí)才會(huì)形成沖刷,且沒有比較明顯的沖刷特性,只在岸坡某個(gè)部位形成具有一定范圍的沖刷坑,且沖刷坑的部位和大小也沒有規(guī)律。這是因?yàn)閴K石質(zhì)岸坡塊石之間的嵌鎖力和自身重力比較大,當(dāng)滑坡體體積小、滑面傾角小時(shí)產(chǎn)生的涌浪造成的沖擊力不足以造成塊石顆粒的啟動(dòng),且塊石之間的黏滯力很小,所以沖刷特性不明確,只會(huì)在某一大的射流情況下出現(xiàn)一個(gè)沖刷坑?;诖?本文著重研究砂質(zhì)和碎石質(zhì)岸坡的沖刷特性。

      2.1.2 滑坡體產(chǎn)狀對(duì)岸坡沖刷特性的影響

      圖7為相同滑面傾角(60°)情況下,0.3 m3、0.6 m3、0.9 m33種體積滑坡體產(chǎn)生的涌浪對(duì)岸坡的沖刷特性。圖8為相同體積(0.9 m3)、寬度(1.5 m)、厚度(0.6 m)的情況下,20°、40°、60° 3種滑面傾角滑坡體產(chǎn)生的涌浪對(duì)岸坡的沖刷特性。

      圖7 不同滑坡體體積時(shí)岸坡沖刷特性

      圖8 不同滑坡體滑面傾角時(shí)岸坡沖刷特性

      通過觀察圖7和圖8可以發(fā)現(xiàn),滑坡體體積和滑面傾角發(fā)生變化時(shí),岸坡的沖刷特性基本相同,由此可以得知滑坡體產(chǎn)狀變化只是對(duì)岸坡的沖刷深度大小有影響,對(duì)岸坡的沖刷特性基本沒有影響。

      2.1.3 岸坡沖刷防護(hù)的范圍

      由前可知,在岸坡結(jié)構(gòu)不變的情況下,岸坡受滑坡涌浪沖刷的特性基本相同。實(shí)踐中可以通過觀察每次滑坡產(chǎn)生的涌浪對(duì)岸坡沖刷比較嚴(yán)重的部位以確定需要防護(hù)的范圍,這樣不但能夠防止岸坡破壞,而且能夠最大程度地節(jié)約投資。選取不同體積的滑坡體分析滑坡體體積對(duì)岸坡沖刷范圍的影響,結(jié)果如圖9所示。

      圖9 岸坡沖刷范圍

      從圖9可以看出,在靜水面上下10 cm范圍內(nèi),岸坡沖刷比較嚴(yán)重,且在靜水面處沖刷最嚴(yán)重。按照比尺換算,沿岸坡在靜水面上下7 m范圍內(nèi)要注意防護(hù),在靜水面處要重點(diǎn)防護(hù)。

      2.2 滑坡涌浪作用下岸坡最大沖刷深度分析

      前文分析得到岸坡需要進(jìn)行維護(hù)的范圍,但現(xiàn)實(shí)中除了岸坡的大范圍破壞外,如果岸坡的某個(gè)部位具有很大的沖刷深度,也會(huì)使岸坡失去正常使用功能,所以分析造成岸坡最大沖刷深度的影響因素是很有必要的。

      2.2.1 滑坡體寬度對(duì)最大沖刷深度的影響

      以滑坡體寬度為變量,對(duì)9組相同厚度(0.6 m)和相同滑面傾角(60°)的滑坡體在寬度分別為0.5 m、1.0 m、1.5 m情況下產(chǎn)生的涌浪對(duì)岸坡最大沖刷深度的影響進(jìn)行對(duì)比分析,結(jié)果如圖10所示。

      圖10 不同寬度時(shí)最大沖刷深度對(duì)比

      由圖10可知,在滑坡體厚度和滑面傾角相同的情況下,滑坡體寬度越大,對(duì)岸坡造成的最大沖刷深度也越大。這是因?yàn)榛麦w寬度越大,滑坡體下滑入水時(shí),在能量交換過程中,固液有效接觸面越大,滑坡體動(dòng)能轉(zhuǎn)換成的波能越大,產(chǎn)生的涌浪對(duì)岸坡的沖擊能量越大,導(dǎo)致岸坡最大沖刷深度也就越大。

      2.2.2 滑坡體厚度對(duì)最大沖刷深度的影響

      以滑坡體厚度為變量,對(duì)9組相同寬度(1.5 m)和相同滑面傾角(60°)的滑坡體在厚度分別為0.2 m、0.4 m、0.6 m情況下產(chǎn)生的涌浪對(duì)岸坡最大沖刷深度的影響進(jìn)行對(duì)比分析,結(jié)果如圖11所示。

      圖11 不同厚度時(shí)最大沖刷深度對(duì)比

      由圖11可知,在滑坡體寬度和滑面傾角相同的情況下,滑坡體厚度越大,對(duì)岸坡造成的最大沖刷深度也越大。這是因?yàn)榛麦w厚度越大,滑坡體整體重心越高,滑坡體勢(shì)能越大,當(dāng)滑坡體入水時(shí),所轉(zhuǎn)化的波能越大,對(duì)岸坡的沖擊能量也越大,岸坡最大沖刷深度就越大。

      2.2.3 滑坡體滑面傾角對(duì)最大沖刷深度的影響

      以滑坡體滑面傾角為變量,對(duì)9組相同寬度(1.5 m)和相同厚度(0.6 m)的滑坡體在滑面傾角分別為20°、40°、60°情況下產(chǎn)生的涌浪對(duì)岸坡最大沖刷深度的影響進(jìn)行對(duì)比分析,結(jié)果如圖12所示。

      圖12 不同滑面傾角時(shí)最大沖刷深度對(duì)比

      由圖12可知在滑坡體體積比較大的情況下,滑面傾角為40°時(shí),岸坡最大沖刷深度最大。在滑坡體體積比較小的情況下,滑面傾角為60°時(shí),岸坡最大沖刷深度最大。這是因?yàn)榛麦w體積大、滑面傾角為60°時(shí),滑坡體以很快的速度入水,激起大量波浪且浪高都比較高,損失很大一部分能量;而當(dāng)傾角為40°時(shí),雖然入水時(shí)滑坡體動(dòng)能沒有60°時(shí)大,但是其損失的能量小,最后轉(zhuǎn)換成的波能比60°時(shí)大,所以對(duì)岸坡的沖擊能量更大,造成的最大沖刷深度更大。在滑坡體體積較小時(shí),滑坡體入水損失的能量都比較小,這時(shí)滑面傾角越大,滑坡體動(dòng)能越大,最終轉(zhuǎn)換成的波能越大,造成的岸坡最大沖刷深度越大。

      2.2.4 最大沖刷深度的回歸分析

      庫區(qū)水深越大,滑坡造成的涌浪高度越小,滑坡體產(chǎn)生的波能越小,對(duì)岸坡的破壞能力也越小,因此從工程安全角度出發(fā),本文僅擬合在枯水位下滑坡涌浪對(duì)岸坡最大沖刷深度的經(jīng)驗(yàn)公式。由上文分析可知,岸坡的最大沖刷深度受滑坡體寬度w、厚度t以及滑面傾角β的影響,試驗(yàn)中滑坡體的厚度是主要控制參數(shù),因此對(duì)最大沖刷深度H及各個(gè)影響參數(shù)進(jìn)行無量綱化處理,得到H/t、w/t、β(弧度制)3個(gè)參數(shù)用于擬合經(jīng)驗(yàn)公式。

      對(duì)砂質(zhì)岸坡采用線性函數(shù)、冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)進(jìn)行多元線性回歸,可以得到以下3個(gè)岸坡最大沖刷深度的經(jīng)驗(yàn)公式:

      (1)

      (2)

      (3)

      采用式(1)(2)(3)計(jì)算所有工況下岸坡最大沖刷深度,并與試驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果見圖13。

      圖13 砂質(zhì)岸坡最大沖刷深度經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算值與試驗(yàn)值對(duì)比

      對(duì)碎石質(zhì)岸坡用線性函數(shù)、冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)進(jìn)行多元線性回歸,可以得到以下3個(gè)最大沖刷深度的經(jīng)驗(yàn)公式:

      (4)

      (5)

      (6)

      滑坡體入水后在入水點(diǎn)處產(chǎn)生的最大波高為初始涌浪高度。初始涌浪高度的大小在一定程度上反映了滑坡產(chǎn)生涌浪能量的大小及涌浪破壞能力的強(qiáng)弱,因此可以把初始涌浪高度作為衡量涌浪災(zāi)害的指標(biāo)。為了驗(yàn)證經(jīng)驗(yàn)公式的可行性和正確性,對(duì)影響初始涌浪高度的3個(gè)參數(shù)進(jìn)行了分析,滑坡體寬度、厚度以及滑面傾角對(duì)初始涌浪高度影響的試驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)其他因素相同時(shí)滑坡體寬度越大,初始涌浪高度越大;當(dāng)其他因素相同時(shí)滑坡體厚度越大,初始涌浪高度越大;當(dāng)其他因素相同時(shí),在滑坡體體積比較大的情況下,滑面傾角為40°時(shí),初始涌浪高度最大,在滑坡體體積比較小的情況下,滑面傾角為60°時(shí),初始涌浪高度最大。初始涌浪高度受滑坡體寬度、厚度以及滑面傾角等因素影響的變化規(guī)律和岸坡最大沖刷深度的變化規(guī)律一致。試驗(yàn)結(jié)果分析表明,岸坡最大沖刷深度和初始涌浪高度呈線性關(guān)系??梢姲镀伦畲鬀_刷深度經(jīng)驗(yàn)公式是可行和正確的。

      3 結(jié) 論

      a. 砂質(zhì)和碎石質(zhì)岸坡的沖刷特性基本一致,碎石質(zhì)岸坡平均沖刷深度比砂質(zhì)岸坡大;塊石質(zhì)岸坡只有在滑坡體體積大且滑面傾角大時(shí)才會(huì)形成沖刷,且沒有比較明顯的沖刷特性?;麦w產(chǎn)狀變化只對(duì)岸坡的沖刷深度大小有影響,對(duì)岸坡的沖刷特性基本沒有影響。岸坡需要在靜水面上下7 m范圍內(nèi)進(jìn)行防護(hù),在靜水面和岸坡接觸的部位要重點(diǎn)防護(hù)。

      b. 滑坡體寬度和厚度越大,對(duì)岸坡造成的最大沖刷深度越大;在滑坡體體積比較大的情況下,岸坡沖刷深度在滑坡體滑面傾角為40°時(shí)最大,在滑坡體體積比較小的情況下,岸坡沖刷深度在滑坡體滑面傾角為60°時(shí)最大。通過多元回歸分析得到了計(jì)算砂質(zhì)和碎石質(zhì)岸坡最大沖刷深度的經(jīng)驗(yàn)公式。

      [ 1 ] 易武,孟召平,易慶林.三峽庫區(qū)滑坡預(yù)測(cè)理論與方法[M].北京:科學(xué)出版社,2011.

      [ 2 ] OSMAN A M,THORNE C R.Riverbank stability analysis I:theory [J].Journal of Hydraulic Engineering,1988,114(2): 134-150.

      [ 3 ] OSMAN A M,THORNE C R.Riverbank stability analysisⅡ:applications[J].Journal of Hydraulic Engineering,1988, 114(2):151-172.

      [ 4 ] DARBY S E T C.Development and testing of riverbank-stability analysis[J].Journal of Hydraulic Engineering,1996, 122(8):443-454.

      [ 5 ] 范云沖,張友誼,胡卸文.庫岸再造預(yù)測(cè)方法及其評(píng)價(jià)[J].四川水力發(fā)電,2002,21(4):69-71.(FAN Yunchong,ZHANG Youyi,HU Xiewen.Prediction method of reservoir nank reconstruction and its evaluation [J].Sichuan Water Power,2002,21 (4):69-83.(in Chinese))

      [ 6 ] 程昌華,鄧伯強(qiáng).影響庫岸坍塌的水動(dòng)力特性研究[J].重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),1996,15(5):50-58.(CHENG Changhua,DENG Boqiang.Study on hydrodynamic characteristics of reservoir bank collapse[J].Journal of Chongqing Jiaotong University(Natural Science Edition),1996,15(5): 50-58.(in Chinese))

      [ 7 ] 程昌華,陳學(xué)兵.波浪對(duì)庫岸坍塌變形的試驗(yàn)研究[J].重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),1994, 13(增刊1):54-59.(CHENG Changhua,CHEN Xuebing.Experimental study on the collapse deformation of reservoir bank[J].Journal of Chongqing Jiaotong University(Natural Science Edition),1994,13(Sup1):54-59.(in Chinese))

      [ 8 ] 蔡曉禹.波浪對(duì)三峽庫區(qū)路基邊坡的侵蝕作用及邊坡坍塌破壞試驗(yàn)研究[D].重慶:重慶交通學(xué)院,2004.

      [ 9 ] 蔡曉禹,凌天清,唐伯明,等.波浪對(duì)散體岸坡沖刷破壞的機(jī)理[J].重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2006,25(2):73-76,86.(CAI Xiaoyu,LING Tianqing,TANG Boming,et al.The wave of the particle bank slope erosion mechanism [J].Journal of Chongqing Jiaotong College(Natural Science Edition),2006,25 (2):73-76,86.(in Chinese))

      [10] 于玉貞,謝立全,孫遜.滲流作用下的江河岸坡沖刷變形分析[J].巖土力學(xué),2007,28(增刊1):311-314.(YU Yuzhen,XIE Liquan,SUN Xun.Analysis of deformation of river bank slope under seepage flow[J].Rock and Soil Mechanics,2007,28(Sup1):311-314.(in Chinese))

      [11] 黃錦林.庫岸滑坡涌浪對(duì)壩體影響研究[D].天津:天津大學(xué),2011.

      [12] 楊艷.山區(qū)河道型水庫滑坡涌浪對(duì)架空直立式碼頭結(jié)構(gòu)作用影響研究[D].重慶:重慶交通大學(xué),2013.

      [13] 王平義,韓林峰,喻濤.滑坡涌浪對(duì)高樁碼頭船舶撞擊力的影響[J].哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào),2016, 37(6):878-884.(WANG Pingyi,HAN Linfeng,YU Tao.The landslide surge effect on impact force of high pile wharf ship[J].Journal of Harbin Engineering University,2016,37(6):878-884.(in Chinese))

      [14] 張捷.山區(qū)彎曲河道型水庫滑坡涌浪對(duì)直立式碼頭作用的試驗(yàn)研究[D].重慶:重慶交通大學(xué),2015.

      [15] 張永飛,喻濤,張婕,等.三峽庫區(qū)滑坡涌浪作用下高樁碼頭船舶系纜力試驗(yàn)研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程,2016,16(15): 295-300.(ZHANG Yongfei,YU Tao,ZHANG Jie,et al.Landslide in Three Gorges Reservoir area under test of cable force of high pile wharf ship[J].Science Technology and Engineering,2016,16(15): 295-300.(in Chinese))

      [16] 羅超.滑坡涌浪數(shù)值模擬及其與結(jié)構(gòu)物的相互作用[D].武漢:武漢理工大學(xué),2012.

      [17] 徐娜娜.大型滑坡涌浪及堰塞壩潰壩波數(shù)值模擬研究[D].上海:上海交通大學(xué),2011.

      [18] 楊艷增,陳兵.利用Boussinesq方程對(duì)作用于大直徑圓筒結(jié)構(gòu)上的波浪力進(jìn)行數(shù)值模擬[J].水運(yùn)工程,2006(2):4-7. (YANG Yanzeng,CHEN Bing.Numerical simulation of using Boussinesq equation of wave forces on the large diameter cylinder structure[J].Waterway Engineering,2006(2):4-7.(in Chinese))

      [19] 趙蘭浩,侯世超,毛佳.庫區(qū)滑坡涌浪數(shù)值模擬方法研究進(jìn)展[J].水利水電科技進(jìn)展,2016,36(2):79-86. (ZHAO Lanhao,HOU Shichao,MAO Jia.Progress in numerical simulation of landslide surge in reservoir area [J].Advances in Science and Technology of Water Resources,2016,36 (2):79-86.(in Chinese))

      [20] 馬鑫磊,任光明,夏敏.滑坡涌浪預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)方法綜述[J].水利水電科技進(jìn)展,2015,35(3):89-98.(MA Xinlei, REN Guangming,XIA min.Summary of landslide prediction and evaluation methods [J].Advances in Science and Technology of Water Resources,2015,35 (3):89-98.(in Chinese))

      [21] 徐平.三峽庫區(qū)涉水滑坡體穩(wěn)定性的可靠度研究[D].西安:長安大學(xué),2011.

      [22] 嚴(yán)敏嘉.三峽庫區(qū)堆積層滑坡滑動(dòng)面特征及穩(wěn)定性研究[D].武漢:武漢工程大學(xué),2015.

      [23] 陳里.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[D].重慶:重慶交通大學(xué),2014.

      [24] 胡小衛(wèi).山區(qū)河道型水庫滑坡涌浪特性研究[D].重慶:重慶交通大學(xué),2010.

      [25] 李卓,何勇軍,李宏恩,等.前期降雨作用下邊坡滑坡模型試驗(yàn)[J].河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2016,44(5):400-405.( LI Zhuo, HE Yongjun, LI Hongen, et al. Model test on slope landslides under antecedent rainfall[J]. Journal of Hohai University (Natural Sciences) , 2016,44(5):400-405. (in Chinese))

      [26] 張長寬,陳欣迪.海岸帶灘涂資源的開發(fā)利用與保護(hù)研究進(jìn)展[J].河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2016,44(1):25-33.(ZHANG Changkuan, CHEN Xindi. Advances in development, utilization, and protection of coastal tidal flats[J]. Journal of Hohai University (Natural Sciences) , 2016,44(1):25-33. (in Chinese))

      猜你喜歡
      岸坡滑面對(duì)岸
      少年站在河對(duì)岸
      文苑(2020年5期)2020-06-16 03:18:14
      基于滑面正應(yīng)力修正的錨固邊坡穩(wěn)定性分析方法
      含軟弱土層邊坡穩(wěn)定性分析的全局滑面自動(dòng)搜索技術(shù)
      公路工程(2020年2期)2020-05-15 04:10:38
      少年站在河對(duì)岸
      渡 口
      基于矢量和法的三維邊坡滑面搜索研究
      基于沉樁作用下高樁碼頭岸坡穩(wěn)定可靠度的研究
      虎跳石
      企鵝
      城市河道岸坡的生態(tài)型修復(fù)研究
      光山县| 永修县| 南郑县| 漳浦县| 林西县| 齐河县| 临西县| 改则县| 大名县| 西乌珠穆沁旗| 杭锦旗| 苍南县| 邵东县| 中江县| 建德市| 文水县| 濉溪县| 南木林县| 门源| 宜阳县| 黄冈市| 化德县| 辽源市| 湘阴县| 河南省| 江门市| 蛟河市| 朔州市| 凉山| 灵川县| 二连浩特市| 密山市| 淳化县| 龙海市| 于都县| 吉林市| 吴江市| 弥勒县| 砀山县| 峨山| 鞍山市|