明　唯，　田　忠

(四川大学 水力学与山区河流开发保护国家重点实验室，四川 成都　610065)



山区库岸滑坡涌浪翻坝三维数值模拟研究

明唯，田忠

(四川大学 水力学与山区河流开发保护国家重点实验室，四川 成都610065)

摘要：以往对滑坡涌浪的研究较多地关注其形成过程和传播规律，而对翻坝模式的研究尚为欠缺。将滑坡涌浪形成、传播、翻坝三个阶段作为整体研究对象，运用FLOW-3D模拟了实际地形中滑坡入水生成涌浪、涌浪传播至坝前并造成翻坝的整个物理过程，全面分析了滑坡涌浪的翻坝规律，以期为库岸滑坡灾害预防提供参考。

关键词：库岸滑坡;涌浪;翻坝;数值模拟;FLOW-3D

1概述

在前人研究的基础上，笔者利用流体计算软件FLOW-3D模拟了山区库岸滑坡涌浪的形成、传播和翻坝整个过程。利用Heinrich[6]的滑坡涌传播和翻坝整个过程。利用Heinrich[6]的滑坡涌浪试验对数值模拟结果进行了验证。采用验证后的模型模拟了山区水库滑坡涌浪的形成、传播、翻坝现象，包括：(1)滑坡入水，初始涌浪生成；(2)涌浪在传播、反射、折射规律影响下的衰减和变形；(3)传播至坝前，水面壅高、直至翻坝的整个过程。

2控制方程和边界条件

2.1控制方程

滑坡涌浪为复杂的流固耦合问题。固体需满足牛顿第二定律，流体控制方程为基于连续性方程和不可压缩黏性流体运动的Navier-Stokes方程。

2.2初始条件和边界条件

计算域的底部及四周侧壁为固壁无滑移边界条件，无流体通过壁边界。上部为压强边界条件，液体压强等于大气压强，自由面上的法向速度为零且满足在液体与气体的交界面上的应力平衡条件。……