共查询到19条相似文献，搜索用时 265 毫秒
1.
水库滑坡涌浪传播有限元数值模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
库岸滑坡涌浪危害巨大,正确预测库区可能的滑坡涌浪非常重要,是工程可行性论证的重要内容之一。将浅水控制方程应用于滑坡涌浪数值模拟,控制方程采用简便且具有较高精度的两步Taylor-Galerkin方法进行求解。通过算例对数值模型的应用进行验证,结果表明,涌浪产生后将以入水点为源点迅速向四周推进并不断衰减,且随传播距离的增加浪高降幅逐渐减小。计算的涌浪高度及水位变化规律与实测资料吻合得很好,并将滑坡涌浪的沿程传播过程可视化。研究结果表明,文中方法模拟滑坡涌浪传播是有效可行的,可用于滑坡涌浪灾害的预测和防治。 相似文献
2.
滑坡涌浪灾害造成的伤亡和损失一般远超滑坡灾害本身,已引起广泛关注。针对该类灾害的预测评价一直是研究的难点,精细刻画滑坡涌浪运动特征和能量转化规律是解决问题的关键和前提。因此,以天然碎石模拟散粒体滑坡,建立缩尺的矩形水槽滑坡涌浪三维物理试验模型,研究滑坡体积、速度和水深对堆积体形态和涌浪特征的影响以及滑体与水体能量转化规律。研究结论包括：（1）滑体通过冲击、挤压和抬升水体形成涌浪的特征受滑体规模和形态影响显著;厚度大且速度快的滑体趋向产生非线性过渡波,厚度小且速度低的滑体一般产生非线性震荡波;（2）基于试验提出的体积效应和速度效应揭示了一定水深的涌浪规模与滑坡体积和速度呈正相关规律,水深效应则解释了一定波能的涌浪在波形和速度上的分布差异,结果表明浅水比深水工况涌浪高度平均高出67%、波速平均高出51.17%;(3)基于试验的数值反演总结了滑体势能与波能转化率为1.00%～3.07%,由于三维试验中滑体与水体在水平和环向的扩散造成更多能量耗散,相较二维试验转化率较低。通过探讨散粒体滑坡运动过程和首浪产生、传播及爬高特征,揭示滑体-水体能量转化基本规律,研究成果对滑坡涌浪防灾减灾工作具有一定... 相似文献
3.
滑坡涌浪问题是近水滑坡灾害链上的一个重要的研究内容,长期以来一直是滑坡界、水电工程领域研究的难点和热点。特别是一些灾难性的滑坡涌浪事故的发生,使人们越来越认识到涌浪作为近水岸滑坡灾害链上的一个重要派生灾害。本文运用耦合的欧拉与拉格朗日(CEL)算法采用多种正交数值试验的方法研究了滑坡体形状、滑坡体前缘形态、滑坡体体积、滑面摩擦角及水面宽度等对滑坡涌浪的影响。通过研究发现:对于同体积的滑体而言,楔形体的滑体形成的涌浪最大,且楔形体的前缘角度越大形成的涌浪高度越高,这种影响在近场范围内影响更为显著; 滑坡体的体积对涌浪高度影响较大,随着体积的增加浪高呈现明显的增加趋势; 在相同条件下,滑面的摩擦系数越大所形成的涌浪高度越小; 由于受到阻挡作用,随着水面宽度的减小,涌浪高度呈现增高的趋势,尤其是涌浪爬坡高度有明显的增加。 相似文献
4.
滑坡涌浪是一个涉及滑坡动力学、岩土力学及流体力学等多学科的问题,也是一个复杂的流-固耦合问题。特别是随着大规模水电工程建设的推进,库岸滑坡的涌浪问题成为评价库区滑坡灾害效应的一个重要因素。耦合的欧拉与拉格朗日算法(CEL)在解决复杂流体-固体之间的相互作用时有强大的优势。本文根据前人所做的室内模型试验成果为基础,采用CEL算法进行了模拟和分析,结果表明CEL算法分析结果与试验结果吻合较好,证明了其在滑坡涌浪问题分析的可行性和可靠性。 相似文献
5.
《岩土力学》2017,(4):1226-1232
采用光滑粒子流体动力学(SPH)方法和离散单元法(DEM),并基于达西渗透试验原理,提出一种SPH-DEM耦合算法用于处理宏观尺度下离散体与流体之间的相互作用问题,并基于该流-固耦合方法采用FORTRAN语言建立滑坡涌浪数学模型。模拟了块体滑坡问题,并与试验数据进行对比以验证该耦合方法的有效性。模拟分析了离散体滑坡产生涌浪以及涌浪传播的过程,分析比较了数值模拟得到的最大涌浪高度与经验公式结果间的关系。研究表明:采用该耦合方法模拟水下块体滑坡问题得到的结果与试验数据吻合良好;模拟离散体滑坡涌浪问题时,较清晰地反映了滑坡体对水的排挤到涌浪的产生过程、水在滑坡体中的渗透过程和滑坡体与水耦合作用发生变形的过程;不同公式分析方法得到的最大涌浪高度之间均有一定差别,算例中滑坡体受重力作用沿倾斜坡面滑动入水过程更接近于潘家铮法的垂直运动模式,因此,模拟结果与之最为接近。 相似文献
6.
本文从N-S方程出发,建立了二维滑坡涌浪控制方程,使用二维非定常分离隐式PISO算法求解方程。通过UDF(User-Defined Function)编程,采用动网格技术控制滑体的运动,结合RNGk-ε湍流模型并采用VOF方法跟踪非线性自由表面流场,基于流体计算软件FLUENT模拟滑体下滑所引起的水的速度、自由表面高度变化以及流动过程,并将数值计算结果与Monaghan和Kos的试验数据进行比较。算例表明:本模型能很好地模拟出滑体下滑过程中孤立波的产生和传播以及涡流的形成。在此基础上,本文还研究了滑体速度对水体自由表面变形的影响。 相似文献
7.
8.
流动性滑坡在流经曲面地形时会产生附加的离（向）心作用,而以往的研究并未充分考虑这种作用。本文以LS_RAPID模型为基础,补充了在曲面地形下滑体运动所受离（向）心力,修正LS_RAPID模型的控制方程,得到考虑曲面地形效应的流动性滑坡运动模型——LSD_T（Landslide Dynamic_Terrain）模型。运用该模型对一典型流动性滑坡——天水市大沟滑坡进行模拟,并与相同参数下LS_RAPID模型的模拟结果进行对比。结果表明:LS_RAPID模型中曲面地形对滑体运动的限制作用不明显,体现为弯道处滑体冲出沟道,不符合滑坡的实际运动情况;而LSD_T模型则能够较好的反映弯道离（向）心作用的影响,滑体在弯道处顺沟滑动,运动轨迹与实际堆积过程基本一致。 相似文献
9.
基于离散单元法的滑坡堆积及其涌浪计算 总被引：1，自引：0，他引：1
采用离散单元法对水库库岸边坡的动态破坏过程进行了研究,给出了计算流程并开发了相应的软件。介绍了离散单元法的基本原理,分析了常用的计算滑坡速度方法的不足及用离散单元法的优势,基于离散单元法提供的块体运动信息并结合波动方程模拟了滑坡体滑入水库时所激起的涌浪。此外,采用离散单元法研究了滑坡的堆积形状。通过算例验证了方法的可行性与程序的正确性。算例结果表明：块体在坡面上运动时,用离散单元法计算得到的块体的速度和能量法与潘家铮法一致,且更方便、更高效;由于涌浪的叠加,多个块体所激起的涌浪高度比单个块体的涌浪高一些,这表明在进行涌浪分析时,考虑多块体的涌浪叠加效应是至关重要的,滑坡的堆积形状为滑坡的灾害评估提供了依据。通过自行开发的离散单元法软件模拟了块体的滑动和涌浪的产生及其传播过程,其模拟结果为研究边坡的滑动破坏的启动、破坏过程及滑坡的风险评价提供了新的思路。 相似文献
10.
滑坡运动过程模拟避免了试验尺度与监测手段的限制,可以详细观察破坏过程,是定量评估滑坡灾变风险的重要研究手段。开展滑坡运动过程模拟的首要工作是建立滑坡模型。颗粒流程序（PFC) 虽然是滑坡运动过程模拟应用最广泛的程序之一,但在建立滑坡模型的前处理方面较弱,使得其在滑坡运动过程模拟中的推广应用受到限制。对此,本文指出了Ball-Ball和Ball-Wall两种建模方法的适用性、优缺点及滑体滑床边界确定方法,并以2014年地震触发的红石岩滑坡为例,以Brick填充法为基础,从获取地形数据、确定滑体和滑床区域、建立滑体和滑床几何模型、生成颗粒模型4个步骤出发,提出了基于数字等高线地形图建立PFC二、三维复杂滑坡模型的前处理方法,弥补了PFC软件前处理的不足,从而为今后基于PFC的滑坡运动过程模拟提供有益的帮助。 相似文献
11.
三峡水库自2003年开始蓄水以来, 库岸滑坡变形明显加剧, 滑坡变形不仅造成建筑物破坏, 高速滑坡滑入水库还会产生很大的涌浪, 其潜在的危害性远远超过滑坡本身.2003年7月13日发生在三峡库区的千将坪滑坡就是由水库蓄水诱发所致, 滑坡最高涌浪达到39 m, 在水库传播达30 km之远, 涌浪造成了人员伤亡与财产损失.为了更好地研究水库滑坡涌浪特征和传播规律, 以三峡库区重大科研项目为依托, 采用室内大型物理模拟实验手段, 对三峡库区滑坡涌浪开展了深入研究.通过对三峡库区已经开展勘探的潜在滑坡的地质资料进行统计分析, 按照正交试验设计方法, 制定了包含滑坡规模、入水速度、滑动面倾角、水深、岸坡坡角等综合影响因素的试验方案, 以三峡库区白水河滑坡上下游河道为原型, 建立了1∶200比例尺的河道物理模型, 采用试验控制系统、试验量测系统开展了滑坡涌浪三维物理模型试验.通过细致的物理模型实验, 得到了不同试验条件下的三峡库区滑坡涌浪物理模型实验观测数据.分析滑坡涌浪形态变化, 明确了滑坡最大首浪的含义.在此基础上, 以国内外经典的Noda和潘家铮提出的滑坡涌浪公式为基础, 基于试验量测数据, 提出了三峡库区滑坡涌浪计算公式.最后以三峡库区正在变形的白水河滑坡为例进行了滑坡涌浪预测研究, 预测了滑坡最大首浪高度和沿水库传播的涌浪衰减规律. 相似文献
12.
高速流动性滑坡运动距离远,破坏性强。这类滑坡在运动过程中常裹挟大量的松散物质,导致滑坡的体积和致灾范围增大,该现象被称为基底侵蚀效应。以往的研究指出基底侵蚀效应对这类滑坡的运动性有显著的影响,但却很少有研究考虑其对滑体性质的影响,以及如何对其进行量化。因此,本文基于动量守恒原理建立了考虑基底侵蚀效应的滑坡运动模型,利用有限差分法求解,并依据滑坡的侵蚀深度来计算侵蚀导致的滑坡性质变化。利用改进的模型对陕西泾河南岸的西庙店滑坡进行模拟分析。结果表明,滑坡运动可分为启动加速阶段（0~5 s）和运动减速阶段（5~14 s）。在启动加速阶段,基底侵蚀程度低,对滑体运动的影响较弱。而在运动减速阶段,基底侵蚀效应降低了滑带土强度,对该滑坡的运动产生了明显的促进作用,致使其发生远程运动。此外,对比考虑和不考虑基底侵蚀两种工况的模拟结果还发现,考虑这种影响时,模拟所得的运动范围及地形与实测吻合良好,而未考虑时模拟所得运动范围明显偏小。因此,本文的模型可对这类滑坡的运动过程进行更为有效的模拟。 相似文献
13.
By combining landslide dynamics research and tsunami research, we present an integrated series of numerical models quantitatively simulating the complete evolution of a landslide-induced tsunami. The integrated model simulating the landslide initiation and motion uses measured landslide dynamic parameters from a high-stress undrained dynamic-loading ring shear apparatus. It provides the numerical data of a landslide mass entering and moving under water to the tsunami simulation model as the trigger of tsunami. The series of landslide and tsunami simulation models were applied to the 1792 Unzen-Mayuyama megaslide and the ensuing tsunami disaster, which is the largest landslide disaster, the largest volcanic disaster, and the largest landslide-induced tsunami disaster to have occurred in Japan. Both the 1792 megaslide and the tsunami portions of the disaster are well documented, making this an excellent test of the reliability and precision of the new simulation model. The simulated tsunami heights at the coasts well match the historical tsunami heights recorded by “Tsunami-Dome-Ishi” (a stone showing the tsunami reaching point) and memorial stone pillars. 相似文献
14.
Submarine landslides can generate local tsunamis with high run-ups, posing a hazard to human lives and coastal facilities. Both ancient (giant Storegga slide off Norwegian coast, 8200 B. P.) and recent (Papua New Guinea, 1998) events show high potential danger of tsunamigenic landslides and the importance of mitigation efforts. This contribution presents newly discovered landslides 70 km off Padang (Western Sumatra, Indonesia) based on recent bathymetry measurements. This highly populated city with over 750,000 inhabitants exhibits high tsunami vulnerability due to its very low elevation. We model tsunamis that might have been induced by the detected landslide events. Estimations of run-up heights extrapolated from offshore tsunami amplitudes for Padang and other locations in the northern Mentawai fore-arc basin yield maximum values of about 3 m. We also provide a systematic parametric study of landslide-induced tsunamis, which allows us to distinguish potentially dangerous scenarios for Padang. Inside the fore-arc basin, scenarios involving volumes of 0.5–25 km³ could endanger Padang. Apart from slide volume, the hazard distribution mainly depends on three landslide parameters: distance to Padang, water depth in the generation region, and slide direction. 相似文献
15.
Run-out analysis of flow-like landslides triggered by the Ms 8.0 2008 Wenchuan earthquake using smoothed particle hydrodynamics 总被引：8，自引：5，他引：3
Flow-like landslides have caused significant damage and casualties worldwide. However, studying such phenomena with traditional simulation methods is made difficult by their complex fluidization characteristics. In this paper, we use smoothed-particle hydrodynamics (SPH) for the run-out analysis of flow-like landslides. Compared with conventional methods, the proposed SPH modeling technique is the combination of a Bingham flow model and Navier?CStokes equations in the framework of computational fluid dynamics. At first, two benchmark problems of dam break and granular flow are simulated and verified to evaluate the accuracy of the SPH model. Then, run-out analyses are performed for flow-like landslides triggered by the Ms 8.0 Wenchuan earthquake that occurred on 12 May 2008 in Sichuan Province, China. Run-out analyses of the Tangjiashan, Wangjiayan, and Donghekou landslides are conducted by the application of SPH models to real flow-like landslides. All simulations show good agreement with characteristics of flow-like landslides observed in the field. We have found that numerical modeling can capture the fundamental dynamic behavior of these flow-like landslides and produce preliminary results for hazard assessment and site selection for reconstruction in earthquake-prone areas. 相似文献
16.
储层特低渗透成因分析与评价——以安塞油田沿25区块为例 总被引：2，自引：0，他引：2
应用测井资料和铸体薄片、扫描电镜、X 衍射、粒度分析、压汞等化验分析资料综合研究了安塞油田沿25区块长6储层的特低渗透成因和影响因素，并评价了储层储集性能。分析表明，该区块储层物性总体较差，发育粒间孔、溶蚀孔，孔隙结构类型属小孔隙、微细喉道型。其特低渗透成因主要受沉积作用和成岩作用的共同影响，具体表现为：不同沉积微相储层的物性差异较大，软组织含量大、粒度细和成分成熟度较低是造成储层特低渗透特征的主要原因。同时成岩压实、胶结作用使得储层的孔隙度、渗透性进一步减小、变差，而溶蚀作用和成岩缝的产生又在很大程度上改善了储层的特低渗透特征。根据物性和孔隙结构参数分析，将研究区储集岩分为3类，水下分流河道与河口坝砂体是主要储层分布相带。 相似文献
17.
滑坡灾害发生前夕,滑体内的局部岩土体发生爆裂、摩擦和断裂等破坏会产生次声波向外传播,基于次声信号的超前定位成为滑坡监测预警的关键技术。将波动方程通过傅里叶变换到亥姆霍兹方程,利用汉克尔变换得到波动方程的核函数,建立了基于简正波的地质声场模型,仿真分析了土层与空气、土层与岩层之间反射折射关系;提出滑坡次声信号的简正波模型匹配场超前定位算法,将垂直接收阵的测量次声信号与传播模型的拷贝次声信号进行相关匹配计算,搜索计算得到模糊函数最大值处的坐标定位为声源点,并采用12元垂直接收阵仿真分析3种匹配场算法性能,发现可变系数似然匹配场算法具有旁瓣小、定位准确的优点,可应用于滑坡定位技术;将垂直接收阵置于空气层中、土层中不同位置发现,土层中的垂直阵能够精确定位,而空气中误差较大;并将该算法应用于滑坡超前定位,定位了滑体的局部破坏位置和预测滑移线。该算法为滑坡超前定位技术提供了新的思路。 相似文献
18.
Instability of bank slopes and their failures in reservoirs have become an increasing concern in evaluating potential hazards of hydraulic projects in China as larger hydropower engineering projects have been in operation in the past decade. To provide a quantitative evaluation of such hazards, an evaluation framework has been presented to analyze bank slope stability, identify potential slope failure bed surfaces, and evaluate wave impacts of landslide-induced surges in reservoirs. In this joint analysis framework, reservoir bank slope instability and potential failure surfaces are determined with TFINE model, a nonlinear Finite Element Method (FEM) program using Deformation Reinforcement Theory; the motion of slope failures and resulting surge waves in reservoirs and potential flooding are simulated with COMCOT tsunami simulation package. The work flow and feasibility of this analysis framework are demonstrated through a case study of Guopu slope in Laxiwa reservoir in Southwest China. Three potential failures of Guopu slope are identified through stability analysis and the modeling results of indicate that the potential landslide failures would generate waves with maximum amplitude of 20.9 m in the reservoir, but unlikely causing significant damage to the dam. 相似文献
19.
Numerical modeling of the June 24, 2015, Hongyanzi landslide generated impulse waves in Three Gorges Reservoir,China 总被引：1，自引：0，他引：1
Subaerial landslides falling into confined water bodies often generate impulsive waves. Damaging landslide tsunamis in Three Gorges Reservoir, China, have struck several times in the last 15 years. On June 24, 2015, a 23?×?104 m3 slope failure occurred on the east bank of the Daning River opposite Wushan Town. The sliding mass intruded into the Three Gorges Reservoir and initiated a reservoir tsunami that resulted in two deaths and significant damage to shipping facilities. A post-event survey revealed the landslide geometry and wave run-up distribution, while an eyewitness video captured most of the landslide motion. Employing these firm constraints, we applied the Tsunami Squares method to simulate the 2015 Hongyanzi landslide and tsunami. The simulation revealed that the landslide experienced a progressive failure in the first few seconds and impacted the water with a maximum velocity of ~?16 m/s. The initial wave propagated to the opposite shore in an arch shape, and the water surface reached a maximum amplitude of ~?11 m near the landslide. Wave amplitude-time curves at four points on the river cross section show that the initial wave reached Wushan town in about 50 s with an average wave velocity of ~?30 m/s. The maximum wave run-ups on the shoreline opposite the landslide are around 6 m and attenuate to less than 1 m beyond 2-km distance. The landslide simulation matches the observed geological profile and the eyewitness video, and the numerical results coincide with the observed wave run-up heights. Nearly 80% of landslide energy is lost due to frictional resistances, but the remaining fraction imparted to the tsunami carried catastrophic consequences to a large region. The numerical results emphasize the efficiency and accuracy of Tsunami Squares method for a “Quick Look” simulation of a potential landslide. 相似文献