水库库岸滑坡速度及其涌浪灾害研究

论文题目: 水库库岸滑坡速度及其涌浪灾害研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 地质工程

作者: 汪洋

导师: 殷坤龙

关键词: 涌浪,滑坡动力学,变形能,条分方法,滑坡速度,敏感性,冲击涌浪,体积涌浪,衰减,传播,爬坡高度

文献来源: 中国地质大学

发表年度: 2005

论文摘要: 大型高速滑坡的失稳会给人类带来巨大的灾害，尤其是水库库岸滑坡，它的失稳会导致岩土体高速入水，不仅会冲毁水工建筑物、堵塞河道，而且还会激起巨大的涌浪，威胁航行船只、库区坝体及沿岸居民的生命财产安全。 水库库岸滑坡的涌浪研究以滑坡速度的计算和滑坡的几何参数的分析为前提条件，滑坡岩土体入水引起的涌浪高度的动态变化必须基于滑动过程中速度的变化来进行求解，因而正确计算滑坡速度、掌握其速度在运动过程中的变化规律是必要的；滑坡运动速度的及滑坡涌浪高度的分析必须首先从其几何参数处着手，滑坡滑动前的蠕变过程为滑坡岩土体的突然启动在能量上提供了一定的条件，在岩土体抗剪残余强度参数的基础上对其滑动参数进行研究是重要的。 论文首先从滑坡滑动前的变形特征出发，运用最小二乘法，建立了以监测数据为基础的主滑段内部颗粒的应变及其变形能的计算方法；运用有限单元方法，建立了滑坡准运动参数的反分析评价方法；利用变形能计算出滑坡下滑的启动速度，然后采用改进条分方法，结合牛顿定律和运动学基本原理，得出了滑坡运动的加速度及速度，并对滑坡运动速度影响因子的敏感性及关联性的大小进行了计算，对条块的受力分析方式及条块的划分宽度给滑坡计算速度造成的影响进行了分析；运用体积守恒原理，建立了滑坡引起的体积涌浪和冲击涌浪的计算方法；运用流体力学的明渠非恒定流基本的连续性方程、运动方程和沿程水头损失理论，对涌浪沿程衰减和涌浪沿岸爬高进行了分析；全文以三峡库区新滩滑坡为例进行了计算。论文主要取得了以下成果或结论。 1、论文提出了基于变形及运动特征下的滑坡动力学分类，根据滑坡的变形速度及运动速度，将滑坡分为急变式高速滑坡、缓变式高速滑坡、急变式中速滑坡、缓变式中速滑坡、急变式低速滑坡、缓变式低速滑坡六种类型。 2、论文对缓变式滑坡岩土体颗粒结构变形机制及变形特征进行了探讨，在分析滑坡监测数据信息的基础上，认为颗粒与颗粒之间挤压而引起的变形是连续的、缓慢的、长期的、是伴随着整个变形过程的，并选取了与其相关的监测数据，运用线性回归理论中的最小二乘法对主滑段内部颗粒的应变进行了求解，并对其变形能进行了计算。 3、基于有限单元方法，提出了求解其准动摩擦角的反分析方法。该方法以滑带土残余摩擦角为计算起点，以有限单元方法计算结果中的滑带土和滑坡体内部的塑性区分布范围作为计算判据，得出了滑带土的准动摩擦角，并将这一结果作为计算滑坡运动时所取用的滑带土的动摩擦系数。 4、在滑坡的速度计算方面，根据滑坡大规模滑动时内部岩土体结构释放的变形能求出

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 概述

1.2 国内外研究现状

1.2.1 研究现状

1.3 研究主要内容与基本思路

1.3.1 研究的主要思路

1.3.2 研究的关键问题及具体解决方法

第二章 缓变式滑坡结构变形能计算

2.1 滑坡的动力学分类

2.1.1 斜坡的基本类型

2.1.2 滑坡的动力学类型

2.1.3 基于变形及运动特征下的滑坡动力学分类

2.2 缓变式滑坡岩土体颗粒结构变形机制

2.3 滑坡岩土体颗粒结构变形计算

2.3.1 滑坡监测数据的分析

2.3.2 滑坡岩土体颗粒结构变形计算

2.4 新滩滑坡的地质环境条件及颗粒结构变形计算

2.4.1 新滩滑坡的地质环境条件

2.4.2 新滩滑坡监测位移分析

2.4.3 新滩滑坡的颗粒结构变形能的计算

第三章 滑坡的启动及运动速度计算

3.1 滑带土准动摩擦系数的反分析

3.1.1 平面弹塑性有限单元法基本原理

3.1.2 滑带土准动摩擦系数的有限单元反分析

3.1.3 新滩滑坡滑带土准动摩擦系数的有限单元反分析

3.2 滑坡启动及运动速度计算

3.2.1 滑坡的启动速度计算

3.2.2 滑坡的运动速度计算

3.3 新滩滑坡的运动速度计算

3.3.1 新滩滑坡的条分

3.3.2 新滩滑坡的条块入水时的速度及加速度计算

第四章 滑坡运动速度的影响因素分析

4.1 滑坡运动速度影响因子的敏感性及关联性

4.1.1 滑坡速度影响因子的敏感性分析

4.1.2 滑坡速度影响因子的关联性分析

4.2 新滩滑坡速度影响因子的敏感及关联分析

4.2.1 新滩滑坡速度影响因子分析的参数计算

4.2.2 新滩滑坡速度影响因子敏感性及关联性评价

4.3 条块力学分析方式对滑坡计算速度的影响

4.3.1 一般条分法中条块的力学分析

4.3.2 两种条分法的实例计算与比较分析

4.4 条分块体的大小对滑坡计算速度的影响

4.4.1 条分宽度划分的原则及方法

4.4.2 不同条分宽度下新滩滑坡的速度计算

第五章 滑坡引起的涌浪计算

5.1 滑坡涌浪的研究方法及形成机制分析

5.1.1 滑坡涌浪的经验计算方法

5.1.2 滑坡涌浪的形成机制

5.2 滑坡入水引起的涌浪计算

5.2.1 滑坡入水点附近的体积涌浪计算

5.2.2 滑坡入水点附近的冲击涌浪计算

5.3 新滩滑坡产生的涌浪计算

5.3.1 新滩滑坡运动学参数的插值变换

5.3.2 新滩滑坡入水点附近的涌浪分析

5.3.3 滑坡涌浪相关方法的计算与比较

5.4 滑坡涌浪主要影响因素的拟合分析

5.4.1 滑坡涌浪拟合分析中变量的选取

5.4.2 滑坡涌浪拟合模型的选取

5.4.3 新滩滑坡涌浪的拟合分析

5.4.4 水深对涌浪高度影响的简要讨论

第六章 滑坡涌浪的传播

6.1 滑坡涌浪在水库中的传播

6.1.1 滑坡涌浪的传播方式

6.1.2 滑坡涌浪的急剧衰减计算

6.1.3 滑坡涌浪的缓慢衰减计算

6.1.4 滑坡涌浪在传播过程中的修正

6.2 滑坡涌浪爬高估算

6.3 新滩滑坡涌浪传播及爬高计算

6.3.1 新滩滑坡涌浪在水库中的传播

6.3.2 新滩滑坡涌浪爬坡高度实测与估算

第七章 结论

致谢

参考文献

发布时间: 2007-01-12

参考文献

• [1].库岸滑坡涌浪对坝体影响研究[D]. 黄锦林.天津大学2012

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