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形。综上所述,库水位下降至 165m时为滑坡阶跃变形的启动阈值。
表 2 6次阶跃变形对应库水位高度情况
变形次序 变形启动时间 变形结束时间 开始变形时库水位高度?m 累积位移?mm
1 2017 - 3 - 22 2017 - 9 - 13 165.22 155.6
2 2018 - 3 - 26 2018 - 9 - 12 163.58 114.9
3 2019 - 4 - 2 2019 - 8 - 25 165.20 53.1
4 2020 - 3 - 12 2020 - 9 - 18 166.52 122.3
5 2021 - 3 - 16 2021 - 9 - 25 165.54 441.6
6 2022 - 4 - 20 2022 - 9 - 20 165.35 145.8
图 6 滑坡阶跃变形启动时对应库水位高度
4 滑坡涌浪分析
4.1 数值模型构建 前文分析指出,黑石板滑坡运动模式为牵引式,前缘失稳后,后缘失去阻滑力随
之失稳。165m库水位是滑坡体下滑的启动阈值。本文考虑最不利情况,即滑坡整体失稳且库水位高
度在 165m的情况下激发的涌浪特征和致灾范围,以得到相对保守的计算结果。采用基于计算流体动
力学的 FLOW- 3D软件开展滑坡失稳入水的流固耦合计算。黑石板滑坡为土质滑坡,失稳运动过程中
必然会破碎解体,呈现出类流体的流动特征,因此选用颗粒流模型来模拟滑坡体。颗粒流模型采用密
度大于水的类牛顿流体来模拟滑坡体,可以较为准确表达滑坡运动过程中的解体、类流体运动和激浪
特征,该模型已被用于多个滑坡运动冲击过程,取得了良好的应用效果 [23,29] 。采用 RNG湍流模型来
模拟水体,相比于标准 k - ε模型,RNG湍流模型 能够更 好 地模 拟 高应 变 率 和流 向 弯 曲程 度较大的
流动 [30] 。
基于滑坡区域的 DEM数据,建立黑石板滑坡在 165m库水位条件下的数值计算模型(图 7)。计算
域选取长和宽分别为 5080和 2709m的部分山谷,网格大小设置为 8m。在涌浪生成和传播过程中设
置 A—D共 5个监测点,其中监测点 A位于滑坡与水体的交界处,用以记录滑坡失稳入水后的激浪特
征,监测点 B位于坡体对岸。剖面Ⅰ - Ⅰ沿滑坡主滑方向设置,并经过监测点 A、B。监测点 C和 D沿
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河道设置,分别位于良斗河的上下游。整个系统采用垂直重力,重力加速度为 9.8m?s,滑坡初速度
设置为 0m?s,计算时间设置为 660s。
4.2 参数与边界条件 滑坡的计算参数基于勘查数据和室内试验成果确定。流体设置为纯水,密度为
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1000kg?m ,水的黏度为 0.001kg?(m·s ),其他参数如表 3所示。
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