基于CEL算法的滑坡涌浪研究.pdf

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1、JournalofEngineeringGeology工程地質(zhì)學(xué)報(bào)1004—9665/2012/20(3).0350.05基于CEL算法的滑坡涌浪研究術(shù)徐文杰(清華大學(xué)水沙科學(xué)與水利水電工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室北京100084)摘要滑坡涌浪是一個(gè)涉及滑坡動(dòng)力學(xué)、巖土力學(xué)及流體力學(xué)等多學(xué)科的問題,也是一個(gè)復(fù)雜的流一固耦合問題。特別是隨著大規(guī)模水電工程建設(shè)的推進(jìn),庫(kù)岸滑坡的涌浪問題成為評(píng)價(jià)庫(kù)區(qū)滑坡災(zāi)害效應(yīng)的一個(gè)重要因素。耦合的歐拉與拉格朗日算法(CEL)在解決復(fù)雜流體一固體之間的相互作用時(shí)有強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。本文根據(jù)前人所做的室內(nèi)模型試驗(yàn)成果為基礎(chǔ),采用CEL算法進(jìn)行了模擬和分析,結(jié)果表明CE

2、L算法分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好,證明了其在滑坡涌浪問題分析的可行性和可靠性。關(guān)鍵詞滑坡滑坡涌浪CEL算法庫(kù)岸滑坡中圖分類號(hào):0319.56文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:ACELALGoRITHMSTUDYoFRESERVOIRSURGEINDUCEDBYLAND.SLIDEXUWenjie(StateKeyLaboratoryofHydroscienceandEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084)AbstractPredictionoflandslide—generatedwavesinvolvesthedynamiclandslide,ge

3、otechnicalmechanics,fluidmechanicsandotherdisciplinaryfields.Also,landslideinducedsurgeisacomplicatedfluid-solidcouplingproblem.Especiallywiththedevelopmentoflarge—scalehydropowerprojectconstruction,thesurgeinducedbylandslideisanimportantfactorforevaluatingeffectsoflandslidehazardsonthereser

4、voirarea.TheCoupledEulerandLagrangeal—gorithm(CEL)hasastrongadvantageinsolvingcomplexfluid—solidinteractionproblems.Basedontheresultsofalaboratorymodeltestwhichhavebeendonebyotherpeople,andbyusingCELalgorithm,thispapersimulatesthiswholeprocess.Theanalysisresultsindicatethattheresultsobtained

5、byCELsimulationisagreewellwiththelabora-torytest,whichverifiesthefeasibilityandreliabilityofCELalgorithmonsolvetheproblemsoflandslidesurge.KeywordsLandslide,Surge,CoupledEuler·Lagrange(CEL)algorithm,Reservoirlandslide水,不僅會(huì)摧毀臨近的建筑物、堵塞河道形成堰塞1引言湖,而且還會(huì)形成巨大的涌浪,給航運(yùn)、大壩及沿岸居民帶來(lái)巨大的影響。如1958年6月16日,美國(guó)對(duì)于一

6、些近水岸滑坡,由于滑體的高速下滑、入阿拉斯加Lituya海灣發(fā)生的滑坡,形成了寬8~15m收稿日期:2011一O1—20;收到修改稿日期:2012一o4—12.基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目(51109117),中國(guó)科學(xué)院工程地質(zhì)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題,地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金資助項(xiàng)目(SKLGP2011K015,GZ2007—10).作者簡(jiǎn)介:徐文杰,主要從事巖土力學(xué)、地質(zhì)工程及地質(zhì)災(zāi)害等方面的教學(xué)與研究.Email:wenjiexu@tsinghHa.edu.a(chǎn)n20(3)徐文杰:基于CEL算法的滑坡涌浪研究351高30m的涌浪,波速達(dá)到15

7、0~200km·h?。1961年3月6日,我國(guó)湖南柘溪水庫(kù)在近壩庫(kù)區(qū)右岸發(fā)2耦合的歐拉一拉格朗日算法(CEL)生的塘巖光大滑坡,形成了21m高的涌浪,并以2.1拉格朗日算法3.6m高的涌浪翻過正在施工的大壩壩頂。1963年10月9日,意大利瓦伊昂水庫(kù)近壩庫(kù)區(qū)發(fā)生滑拉格朗日算法(Lagrangian)主要應(yīng)用于固體力坡,形成高達(dá)175m的涌浪,摧毀了壩區(qū)的所有建筑學(xué)中的應(yīng)力和變形分析,它以物質(zhì)的坐標(biāo)為基礎(chǔ),將物,涌浪以超出壩頂約100m高翻過大壩,洪水沖走所描述的單元?jiǎng)澐衷谒治龅奈矬w上,因此

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