滑坡湖啸的数值模拟<bold>——</bold>以溪洛渡水库为例
摘要
目前中国已经在金沙江、大渡河、澜沧江和雅鲁藏布江规划和建设了多个世界级的级联高库大坝, 库区地质条件复杂, 大规模滑坡体众多, 滑坡诱发湖啸导致漫坝和级联溃坝的潜在灾害风险日趋严峻. 但描述并预测湖啸产生、传播、漫坝、增水以及与湖岸相互作用的复杂动力学过程的研究尚未系统开展. 文章基于高阶Boussinesq型方程, 实现了对耦合滑坡过程的湖啸动力学建模, 并利用有限体积法, 完成了模拟湖啸的动力学系统研发. 为验证研究的准确性与可靠性, 选取溪洛渡水库为对象, 对假设库区的潜在滑坡湖啸进行了场景模拟. 进而对滑坡湖啸的产生、传播、漫坝和下游河道增水等要素进行了量化评估与分析. 建立的滑坡总体积为24×10<sup>6</sup>m<sup>3</sup>, 滑坡产生的近场波幅约28m, 库区湖岸最大爬高高度约95m, 漫坝水量高达2.13×10<sup>6</sup>m<sup>3</sup>, 且坝顶最大波高呈“M”型分布, 引起大坝下游水面上涨将近40m. 结果表明, 中国水库因滑坡诱发湖啸灾害的风险绝对不能轻忽. 文章发展的湖啸动力学系统具有模拟滑坡湖啸生成、传播、爬高和漫坝全过程的能力, 并可对漫坝水量进行估算, 为中国尽快开展级联高库大坝的湖啸灾害风险量化评估奠定了基础.
引用本文(GB/T 7714)
婷 黄, 怀 张, 耀霖 石. 滑坡湖啸的数值模拟&lt;bold&gt;&mdash;&mdash;&lt;/bold&gt;以溪洛渡水库为例[J]. SCIENTIA SINICA Terrae, 2022.
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