長(zhǎng)江兩岸高聳的危巖體對(duì)航道、沿岸居民帶來(lái)巨大安全隱患。大寧河屬于長(zhǎng)江一級(jí)支流,龍門寨危巖體位于大寧河上,距離巫山縣城僅1 km。利用FLOW-3D軟件,模擬了145 m、175 m兩種水位工況下龍門寨危巖體崩塌產(chǎn)生涌浪過(guò)程和涌浪傳播過(guò)程。模擬結(jié)果表明,涌浪在145 m水位工況下最大浪高約為17.9 m,175 m水位工況下最大浪高約為11.6 m;在巫山縣的五個(gè)碼頭處,兩種水位工況最大涌浪爬高分別約為10.9 m、3.8 m;根據(jù)涌浪高度,對(duì)大寧河進(jìn)行危險(xiǎn)分區(qū),145 m水位工況下極高危險(xiǎn)區(qū)長(zhǎng)度約4.4 km,很高危險(xiǎn)區(qū)長(zhǎng)度約1.9 km;175 m水位工況下極高危險(xiǎn)區(qū)長(zhǎng)度約3.0 km,很高危險(xiǎn)區(qū)長(zhǎng)度約1.0 km。研究結(jié)果有助于防控龍門寨危巖體潛在涌浪災(zāi)害危害,保障大寧河航道和巫山縣碼頭安全,同時(shí)也為三峽庫(kù)區(qū)滑坡涌浪災(zāi)害提供了預(yù)警依據(jù)。 

【文章來(lái)源】：地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào). 2020,26(04)CSCD

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巫山縣城周邊典型滑坡-涌浪災(zāi)害點(diǎn)分布圖

圖1 巫山縣城周邊典型滑坡-涌浪災(zāi)害點(diǎn)分布圖龍門寨危巖體的總體積約為30.4×104m3，高寬比為4.75，是典型的柱狀危巖體（圖3）。危巖體基座處的巖體常年處于145～175 m水位變化中，受長(zhǎng)期水位變化的影響，其巖體強(qiáng)度逐年降低。當(dāng)前，160～177 m間巖體的劈裂說(shuō)明基座壓力和水巖作用已經(jīng)開(kāi)始對(duì)基座巖體產(chǎn)生壓破壞。若基座巖體所遭受的破壞越來(lái)越強(qiáng)烈，基座則會(huì)被完全壓碎，整個(gè)危巖體隨即發(fā)生壓潰式破壞。

巖質(zhì)崩塌形成過(guò)程是一個(gè)巖土體與外界物理、化學(xué)環(huán)境相互作用的過(guò)程（王軍朝和孫金輝，2019）�，F(xiàn)階段對(duì)危巖體崩塌可采用的計(jì)算簡(jiǎn)化模型有多種，例如剛性體、可變形體和顆粒體模型等。根據(jù)龍門寨危巖體可能的解體破壞特點(diǎn)，此次研究采用顆粒流模型（黃波林等，2019）。顆粒體的流動(dòng)狀運(yùn)動(dòng)特性可利用剪切應(yīng)力τ或剪切率來(lái)描述（Teufelsbauer et al.,2011）。而剪切應(yīng)力模型采用的Mih模型（Huang et al.,2017）是在Bagnold的顆粒流物理試驗(yàn)和相應(yīng)等式基礎(chǔ)上，通過(guò)試驗(yàn)而得到的球形顆粒的剪應(yīng)力等式。顆粒內(nèi)部剪切應(yīng)力與顆粒間流體黏滯度、顆粒幾何尺寸（直徑）、密度、碰撞彈性恢復(fù)系數(shù)和運(yùn)動(dòng)速度密切相關(guān)。上述等式與Mih(1999）所做顆粒流試驗(yàn)結(jié)果吻合度很高。顆粒與水體的相互作用采用了兩相流模型。兩相流模型通過(guò)假定同一單元內(nèi)的不同相滿足連續(xù)動(dòng)量平衡而進(jìn)行力和運(yùn)動(dòng)的傳遞。兩相流模型由水和顆粒各自的速度和體積百分比、流體壓力、拖曳系數(shù)等控制。單純的水體運(yùn)動(dòng)所采用的是較為常用的RNGk-ε湍流模型（Zhang et al.,2008），它有利于描述涌浪的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)和能量耗散。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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