山区河道型水库滑坡涌浪首浪高度试验研究

基于正交实验设计方法,本文选取三峡库区典型土质滑坡为研究对象,借助水槽概化模型试验,模拟滑坡产状和入水交换过程,通过对试验结果的极差分析和方差分析,得出初始涌浪高度随各影响因素的变化规律和显著性趋势,理论分析与实验结果一致。     

基于物理模拟试验的库岸滑坡冲击涌浪

以三峡库区的滑坡规模和典型河道为原型,以1:200为正态相似比进行滑坡涌浪三维物理模拟试验。在对比分析试验结果的基础上,考虑滑坡涌浪的产生过程中发生在近源区以内的水舌和首浪2种水体雍高,并分别阐述两者的特征和区别,完善冲击涌浪的概念。将水舌的最大高度和水舌长度作为2个特征量,分别运用方差分析法和逻辑回归分析法,得出其影响因素的显著性并拟合经验公式;以抛物线型作为水舌运动的轨迹方程,在已知水舌高度和水舌长度的情况下,预测水舌拍打到一定宽度河道对岸的高度。以大堰塘滑坡和千将坪滑坡涌浪分析为例,对比本文冲击涌浪公式和潘家铮公式。计算结果表明:潘家铮公式计算结果较首浪高度偏大,较水舌高度偏小;而本文公式计算的冲击涌浪高度以及抵达至对岸的爬坡浪高度与实际情况较一致,充分验证了应用本文公式进行三峡库区库岸滑坡涌浪预测分析具有较好的适应性和较高的准确性。     

山区库岸滑坡涌浪的物理模型与数值模型试验研究

山区库区高边坡由于其复杂和极其不稳定的地质条件,在外界不利因素影响下其地质体容易失稳并快速滑入水库形成对库区沿岸及下游大坝具有严重危害的滑坡涌浪.本文在某一山区库区物理模型的基础上建立三维滑坡涌浪数值模型,分析和研究滑坡涌浪形成与传播过程以及滑坡涌浪与下游重力坝的相互作用机理,同时通过水工物理模型试验来验证数值模拟的精度和可行性,为后续进行复杂山区库区滑坡涌浪数值模拟相关研究工作提供经验.结果表明：在与物理模型相同工况、设计条件下,数值模拟方法分析所得结果均与物理模型试验的实验结果基本一致,表明了该数值模拟方法可以较好地研究山区水库涌浪形成和传播的过程以及大坝和涌浪的相互作用;在涌浪传播形成和传播过程中发现对岸爬高要比侧岸爬高的数值要大,波浪爬高并不因为滑坡体入水角度的增大而增大,而是有个最大危险角度;涌浪在经过第一个弯道之后,高度会有一个增高的趋势,当涌浪传播至第二个弯道时,转折点前后的涌浪高度的变化不大;3号监测点的水压力在60°工况条件下最大;滑坡涌浪在传播至水库坝前时,涌浪高度变化呈波浪状;波峰时的涌浪所形成的坝前水压力最大.     

固化剂加固河道岸坡的变形和冲刷稳定性研究

以新孟河地区厚砂土层河道岸坡为研究对象,首先采用PFC软件建立了河道岸坡的数值模型,然后通过数值模拟的方法对比分析了天然条件下（未经固化处理）和添加5%聚氨酯型固化剂条件下（经固化处理）的河道岸坡的位移和应力变化情况,同时通过建立的PFC-CFD耦合渗流破坏模型对比分析了未经固化处理和经固化处理的砂土体的渗流破坏情况.结果表明：(1)添加5%聚氨酯型固化剂可提高河道岸坡的稳定性,增强其抗滑能力和抗冲刷能力;(2)与未经固化处理的河道岸坡相比,经固化处理的河道岸坡土颗粒的位移明显减小,并且河道岸坡土颗粒在X方向和Y方向上的应力均有所提高,这说明固化剂的添加提高了土颗粒间的黏聚力,有助于阻止河道岸坡的失稳破坏;(3)添加固化剂可降低砂土体内水流达到渗流稳定状态时的平均流速,从而可有效阻止砂土颗粒的冲刷流失.     

考虑河床泥沙淤积的滑坡涌浪数值模拟

采用RNG k-ε紊流模型与VOF方法对散粒体滑坡涌浪进行数值模拟。通过与已有试验结果对比分析,发现数值模拟得到的滑坡体水下初始堆积形态、首浪高度与试验结果吻合度较好。目前针对河床泥沙淤积下的滑坡涌浪研究较少,基于此,本文建立了不同淤泥厚度及颗粒直径下滑坡涌浪的三维数值模型,分析了滑坡入水后涌浪高度、水位空间分布及泥沙流态变化。结果表明：初始涌浪高度随淤泥厚度增加先减小后增大,随颗粒直径增大而增大。     

河道岸坡生态防护结构组成和控制指标研究

文章对城市河道岸坡生态防护的工程结构组成形式和生态功能,进行了较为全面的基础结构应用形式和具体应用分类的论述,并首次提出了生态岸坡防护目标组成体系的构成形式和工程应用结构的生态评价具体指标、生态评价原则,可为城市河道岸坡生态防护的结构设计和应用评价提供参考。     

水库岸坡排水降压模拟研究

库水位骤降对造地型填土岸坡渗流及稳定性具有重要影响,该文通过geo-studio模拟软件对巫山宁江岛岸坡进行排水管设置的数值分析研究,提出了水位骤降下的填土体岸坡与护岸结构的同步排水技术,通过模拟发现在靠近岸坡底部设排水管,排水降压效果更明显,利于降低岸坡体内因水位骤降而产生的强大渗透力,并最终分析得到在设计工程中可以采用"下密上疏"的布置原则设置排水管,为岩土减灾的科学发展及社会经济建设安全研究提供了重要的参考价值.     

丁坝挑角等参数对坝头冲刷深度的影响

丁坝是山区沿河公路冲刷防护的常用构造物，坝头冲刷深度是丁坝设计的一个重要参数。影响坝头冲刷深度的因素很多，其中丁坝的挑角、漫水高度以及边坡系数对坝头冲刷影响很大。在分析上述参数对丁坝水流结构和冲刷特性的影响基础上，通过室内模型试验，对不同条件下的丁坝冲刷规律、特点进行观测。根据大量试验数据，并以不漫水板式正挑丁坝为基本研究对象，分析后得到了三个影响参数对丁坝冲刷深度的作用特点，建立了影响系数的计算公式。     

通南高沙土区河道岸坡生态治理模式研究

针对通南高沙土区河道水土流失及其硬质化治理引起的生态环境问题,提出从生态修复的角度对河道岸坡采取生态治理的思路.针对硬质化岸坡的生态修复,提出了包括植被岸坡覆盖技术、种植池式垂直绿化驳岸修复技术、景观净污型混凝土组合砌块护岸、活枝捆生态挡土墙垂直驳岸技术、坡面打洞及回填技术等多种方案;针对自然河道岸坡的生态整治,提出了包括植物护岸、木桩植被复合护岸、石笼净水复合护岸、生态袋护岸、植物工程复合护岸等多种方案;并对各种方案的特点、优缺点及其适用类型进行了对比分析,为通南高沙土区河道的生态治理技术选择提供参考依据.     

船舶表面的滑坡涌浪爬高特性试验研究

水库两岸的岩石块等滑坡体滑落入水后,引起的滑坡涌浪常常会造成各种安全生产事故,严重威胁航行安全和国民经济.为揭示涌浪传播至船舶附近时的爬高特性,以三峡库区为研究对象,结合滑坡涌浪进行物理模型试验,制作概化滑坡体,利用浪高仪分别采集河道中两个船模表面附近的四组涌浪数据.试验结果表明,涌浪受船模、河岸等障碍物阻拦后的回流波...     

巴山市望王山南坡边坡稳定性分析与评价

通过对巴山市望王山南坡的滑坡稳定性计算,得出了滑坡治理的主要控制参数,提出了滑坡防治方案。同时,通过节理玫瑰图、边坡稳定性分析的赤平投影图进行边坡稳定分析,提出边坡防治措施。     

丁坝浑水冲刷试验研究

局部冲刷对河道建筑物的安全影响很大,丁坝作为一种治河建筑物应用广泛但设计理论有待完善。通过水槽试验,研究了单因子变化对浑水条件下的丁坝局部冲刷深度的影响,研究表明:浑水冲刷有别于清水冲刷,丁坝淹没和非淹没的情况下,冲深与相关因子的变化关系有相同也有不同,研究结果可供工程实际参考。     

密云水库流域坡面降雨侵蚀的计算机模拟

以B市密云水库流域为例,用计算机数值模拟技术模拟坡面降雨侵蚀过程,考虑到坡面流的流速及非线性双曲型方程,采用迎风有限差分显示格式来离散坡面侵蚀方程、坡面水流连续方程、水流运动方程,并编制了计算程序,进行了计算机模拟.研究成果可以描述动态坡面降雨侵蚀及水土流失过程,且可将研究成果扩展到整个流域,从而为治理水土流失保护生态环境提供依据.     

考虑库水位变动影响的岸坡稳定性分析

澜沧江上某水电站蓄水运行后,库水位的变动对水库边坡的稳定性有较大影响。以该电站库区的一个堆积体为例,根据库水位调度规划及当地水文资料,运用土体渗流理论以及极限平衡方法对堆积体进行稳定性分析。通过对堆积体库水位变动时的渗流场模拟,分析出岸坡潜水线位置、压力水头与库水位变动关系,进而运用极限平衡方法计算得出堆积体稳定性。研究结果对水库安全运行具有一定指导作用。     

预应力锚索框架格梁在处治碎石土浅层滑坡中的应用

通过预应力锚索框架格梁在某公路碎石土边坡滑坡加固处理中的工程实例,介绍了预应力锚索框架格梁在公路碎石土边坡滑坡实际应用的设计与施工要点,可供类似工程设计参考。     

新开挖膨胀土边坡大气影响深度的现场试验

为了获得大气对膨胀土边坡的动态影响过程,在南宁对新开挖膨胀土边坡进行了现场监测,从湿、热两方面对大气影响深度进行了分析。结果表明,含水量变化下的大气影响深度随季节性干湿循环而变大,但其变化滞后于温度;温度变化下的大气影响深度基本稳定,但"季节性影响深度"远大于"日影响深度";采取植被防护后,植被的蒸发、蒸腾作用,可减小温度、湿度的变动幅度,降低影响深度。可见,新开挖的膨胀土边坡需采取即时防护,植被护坡可有效降低大气对边坡土体的风化作用。     

山地城市滑坡灾害空间分布特征及影响因素分析

针对山地城市滑坡灾害影响区域的不确定性,选择重庆市中心城区典型滑坡作为研究对象,利用最邻近指数、空间热点探测与核密度估计方法分析了历史滑坡灾害点的空间分布特征;并选择高程、坡度、坡向、地貌类型、土壤类型、土壤侵蚀、降雨、水系、地表覆盖、归一化植被指数(NDVI)、人口密度和道路等12个影响因素建立滑坡因子数据库,利用神经网络模型分析滑坡灾害空间分布特征的驱动因素,并定量计算各影响因子的贡献权重。利用受试者工作特征曲线(ROC)对模型进行准确性评估。最邻近指数结果表明研究区历史滑坡灾害点呈聚集型分布特征,空间热点探测与核密度估计均显示渝中区、沙坪坝区和巴南区北部是滑坡聚集程度最大的地区;在所有的影响因子中,人口密度、地貌类型和降雨对研究区滑坡灾害的空间分布影响最大,而坡向和道路影响最低。ROC曲线下面积AUC值达到0.917,表明该神经网络模型能准确反映出该地区滑坡影响因子的影响程度。     

高陡边坡滑坡的潜在影响因素分析及安全评价

针对厂坝露天矿高陡边坡滑坡的可能性和影响因素的不确定性,根据现场调查资料及监测数据,首先分析了影响边坡滑坡的五个潜在影响因素,并通过正交实验找出了关键影响因素,分析了影响滑坡的关键作用路径;然后进行回归分析,获得了影响因素与位移矢量间的拟合函数,并在极限状态下数值计算得出一系列岩体强度参数及其对应的位移和安全系数.最终获得了岩体参数和位移矢量之间以及安全系数和位移矢量之间的拟合函数.研究表明,该边坡安全系数在1左右,处于较不稳定状态,应加强监测.     

山区公路边坡远程监测分析及综合预测预警研究

以湖南娄新高速公路边坡地质灾害监测预警为例,选择典型滑坡安装了远程监测系统,捕捉了滑坡体局部变形破坏的全过程;通过滑坡时空演化规律的分析,表明滑坡在降雨作用下表现出从前向后逐步扩展的“渐进后退式”变形破坏模式,滑坡时间变形曲线呈现出与日降雨量密切相关的阶梯状演化特征。从滑坡裂缝体系分布特征来分析,滑坡失稳演化处于加速变形阶段。通过调用边坡变形预测模型库进行变形跟踪预测对比分析表明,灰色-时间序列模型预测精度最高,可以选择该模型进行降雨型滑坡变形跟踪预测。根据变形与日降雨量的加卸载响应比分析,表明滑坡监测点的加卸载响应比时序曲线与滑坡变形失稳过程相吻合。最后采用有效降雨量模型进行了地质灾害区域预警,发布了相关预警信息。通过在娄新高速公路滑坡的系统应用,有效地验证了远程监测系统和预测预警方法的科学性和时效性,为公路边坡地质灾害防灾减灾提供了新的手段和方法。