河道型水庫滑坡涌浪機理研究

目錄
第1章 概論 1
1.1 研究背景及意義 1
1.2 研究現(xiàn)狀及進展 4
1.2.1 滑坡涌浪波場理論 4
1.2.2 水波理論 5
1.2.3 滑坡涌浪實驗模型 10
1.2.4 河道邊界對滑坡涌浪傳播的影響 20
1.3 本書主要內容 21
第2章 河道型水庫滑坡特征 22
2.1 河道型水庫滑坡的分類特征 22
2.1.1 松散體類滑坡特征 22
2.1.2 巖質類滑坡特征 23
2.2 河道型水庫滑坡的巖土結構特征 24
2.2.1 滑坡體的巖土結構 25
2.2.2 滑面土的巖土特征 26
2.3 河道型水庫滑坡的運動機制 27
2.3.1 滑坡啟動階段 27
2.3.2 滑坡體加速下滑階段 28
2.3.3 滑坡體入水準備階段 29
2.3.4 滑坡涌浪的形成條件 29
第3章 水庫滑坡涌浪物理模型實驗 31
3.1 實驗目的及方法 31
3.2 實驗模型設計 31
3.2.1 模型比尺 31
3.2.2 河道模型設計 31
3.2.3 滑坡體模型設計 32
3.3 實驗設備及測點布置 38
3.3.1 實驗設備 38
3.3.2 測點布置 41
3.4 實驗方案的確定 42
3.4.1 三峽水庫145m運行 42
3.4.2 三峽水庫155m運行 44
3.4.3 三峽水庫175m運行 46
第4章 巖質滑坡體水上運動特性及動量傳遞過程 49
4.1 滑動沖擊速度 49
4.2 巖質滑坡體滑動變形 52
4.2.1 滑坡體厚度演變 52
4.2.2 滑坡體長度演變 57
4.3 散體滑坡向水波的動量傳遞 58
4.3.1 理論推導 59
4.3.2 模型驗證 62
4.3.3 理論方程的局限性 66
4.4 淺水滑坡淹沒率 67
第5章 滑坡涌浪首浪高度及爬高 69
5.1 滑坡涌浪產(chǎn)生過程 69
5.2 初始涌浪及首浪高度統(tǒng)計分析 71
5.2.1 初始涌浪特性分析 71
5.2.2 首浪的定義 72
5.3 滑坡體入水前后的能量分析 75
5.3.1 滑坡體入水的能量守恒原理 75
5.3.2 滑坡體入水前的總機械能分析 76
5.4 滑坡體入水后產(chǎn)生的首浪波能分析 78
5.4.1 首浪波能分布 78
5.4.2 首浪波能計算模型 79
5.4.3 滑坡體入水前后的能量轉換系數(shù) 81
5.4.4 基于能量交換機理的首浪高度計算模型 85
5.5 三維滑坡涌浪爬高 86
5.5.1 滑坡對岸*大涌浪爬高估算 86
5.5.2 涌浪爬高沿岸衰減規(guī)律 88
5.5.3 實例分析 92
第6章 滑坡涌浪近場波特征及其傳播規(guī)律 93
6.1 滑坡涌浪近場波形分析 93
6.2 近場區(qū)域涌浪波幅衰減 95
6.2.1 初始波峰振幅衰減規(guī)律 96
6.2.2 初始波谷振幅衰減規(guī)律 101
6.3 滑坡涌浪傳播速度分析 105
6.4 涌浪周期與波長 107
6.5 涌浪非線性分析 108
第7章 滑坡涌浪經(jīng)驗波場區(qū)劃及波高變化 110
7.1 滑坡涌浪經(jīng)驗波場研究目的和方法 110
7.2 彎曲河道滑坡涌浪經(jīng)驗波場區(qū)域劃分 110
7.3 研究指標的定義 114
7.4 張量分析方法的應用 117
7.5 基于張量分析的滑坡涌浪經(jīng)驗波場研究 118
7.5.1 波高傳遞率與相對距離的二維模型 118
7.5.2 波高傳遞率與方位角和相對距離的三維模型 121
7.5.3 波高傳遞率與工況、方位角和相對距離的四維模型 123
第8章 復雜河道邊界對滑坡涌浪傳播的作用 133
8.1 研究目的與方法 133
8.1.1 研究目的 133
8.1.2 研究方法 133
8.2 實驗模型的建立與驗證 134
8.2.1 實驗模型的建立 134
8.2.2 實驗模型的驗證 136
8.3 復雜河道邊界對涌浪傳播方向的影響規(guī)律 137
8.3.1 復雜河道邊界對涌浪傳播方向作用的數(shù)模實驗 137
8.3.2 順直河道邊界作用下的涌浪傳播方向 138
8.3.3 凸岸頂點入水凹岸邊界作用下的涌浪傳播方向 139
8.3.4 凹岸中點入水凸岸邊界作用下的涌浪傳播方向 141
8.4 復雜河道邊界作用下的滑坡涌浪反射波波高 142
8.4.1 復雜河道邊界對涌浪反射波波高作用的數(shù)模實驗 142
8.4.2 河道邊界單因素對反射波波高的影響規(guī)律分析 143
8.4.3 基于徑向基函數(shù)的復雜河道邊界作用下的涌浪反射波波高 146
8.5 復雜河道邊界對滑坡涌浪周期的影響規(guī)律 149
8.5.1 岸坡坡度對滑坡涌浪周期的影響規(guī)律 149
8.5.2 彎曲河道凹岸對滑坡涌浪周期的影響規(guī)律 151
8.5.3 彎曲河道凸岸對滑坡涌浪周期的影響規(guī)律 155
參考文獻 157
附圖 162