26 / 2021-10-28 11:13:11

波浪作用下岸坡土体的侵蚀机制及侵蚀范围预测

三峡库区；塌岸预测；波浪作用；土体侵蚀；塌岸模式；模型试验

随着三峡水库的长期运行， 受库水位涨落和波浪作用，土质岸坡侵蚀不断推进，最大侵蚀进深已达十余米，塌岸也将不断扩展。不仅如此，波浪侵蚀导致库岸再造，改变 了滑坡体原有的稳定状态，甚至诱发滑坡发生。 因此，日趋严重的侵蚀、塌岸灾害，已经成为影响三峡水库安全和可持续运行的重大关切。对土质岸坡开展塌岸预测，是三峡库区地质灾害防治任务的重要工作之一。然而，现有的水库塌岸预测方法很少考虑波浪作用，而且塌岸预测参数又主要依靠调查与统计，没有明确的确定标准。因此，以三峡库区土质岸坡为研究对象， 以波浪对岸坡土体的冲刷作用为动力条件，开展三峡库区土质岸坡塌预测方法研究，其中的关键问题是波浪作用土质岸坡的侵蚀范围预测。为此，基于波浪上爬岸坡的流速、厚度与爬高的变化规律以及波浪作用岸坡土体的力学机制，采用能量守恒理论，构建了波浪侵蚀岸坡范围的预测方程；为获取预测方程的相关参数，开展了水流冲刷作用下岸坡土体的临界起动条件研究和波浪上爬岸坡试验研究，并通过波浪侵蚀岸坡模型试验验证了波浪侵蚀岸坡范围预测方程的正确性。