吉林大学学报(地球科学版) 2013, 43(6) 1936-1942 DOI:     ISSN: 1671-5888 CN: 22-1343/P

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地质工程与环境工程
崩塌落石产生涌浪的流固耦合运动分析
黄波林1,2,王世昌1,殷跃平2,3,刘广宁1,陈小婷1
1.武汉地质调查中心,武汉430205;
2.中国地质大学工程学院,武汉430074;
3.中国地质环境监测院,北京100081
摘要

库区崩塌落石以直接打击和涌浪的形式威胁航道安全。三维流体力学与固体力学耦合分析崩塌落石产生的涌浪是目前该领域的研究热点和未来发展方向。以三峡库区巫峡剪刀峰河道为例,利用Flow-3D首次建立了一个k-ε湍流模型和GMO碰撞模型的流固耦合模型,假定的落石体积为1.2×104 m3。流固耦合分析结果显示:运动物体在陆地斜坡上进行弹跳、翻滚、滑动;进入水体后,其运动受水体严重影响,运动物体将一部分能量传递给水体,能量传递率约为6.54%;水体获得了能量,最大涌浪达到10 m,但衰减很快,至河道中心线时浪高2.4 m,至对岸边浪高为0.89 m。根据涌浪高度大小进行了航道预警分区,建议将预警区北航道线南移350 m左右,航道内涌浪风险将大大降低,航道安全度得到提高。

关键词: 崩塌落石 涌浪 流固耦合 剪刀峰
收稿日期  2012-11-10   修回日期    网络版发布日期  2013-11-26  
DOI:
基金项目:

国土资源部中国地质调查局灾害预警项目(1212011014027); 国家自然科学基金项目(41372321)

通讯作者:
作者简介: 黄波林(1979-),男,博士研究生,副研究员,主要从事地质灾害及涌浪灾害研究,E-mail:bolinhuang@aliyun.com

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