山區(qū)河道型水庫巖體滑坡涌浪特性及對航道的影響試驗研究.pdf

1、近年來，隨著山區(qū)河道型水庫日益不斷的建設(shè)，受庫區(qū)長期高水位及水庫運行調(diào)度的影響，庫區(qū)內(nèi)均存在嚴(yán)峻的邊坡穩(wěn)定和滑坡涌浪問題。隨著涌浪的不斷傳播，庫區(qū)港口碼頭、船舶、航道建筑物及附屬設(shè)施等會因涌浪的巨大能量而遭到嚴(yán)重的毀壞。實際工程中，對山區(qū)河道型水庫滑坡涌浪的特征及其涌浪災(zāi)害的認識和研究不夠深入和完整。因此，研究山區(qū)河道型水庫巖體滑坡涌浪特性及對航道影響具有重要的理論意義和現(xiàn)實價值。本文以現(xiàn)場調(diào)查和庫區(qū)滑坡資料的分析為基礎(chǔ)，采用物理模型試

2、驗和理論分析等手段，對山區(qū)河道型水庫巖體滑坡涌浪的特性、巖體滑坡涌浪的傳播與爬高、滑坡涌浪作用下船舶系纜力和撞擊力及滑坡涌浪作用下船舶錨泊系統(tǒng)作用力等進行了深入研究，取得的主要研究成果有以下幾個方面:
　　(1)對三峽庫區(qū)已發(fā)生的滑坡進行岸段的調(diào)查和資料分析的基礎(chǔ)上，歸納總結(jié)了已發(fā)生滑坡的總體特征，包括滑坡的數(shù)量、分布、物質(zhì)構(gòu)成及地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征，并從不同角度出發(fā)對三峽庫區(qū)滑坡進行了詳細具體的分類。
　　(2)以三峽庫區(qū)滑坡涌浪

3、模擬試驗為研究對象，從整體能量的角度出發(fā)，結(jié)合已有的物理模型試驗，分類優(yōu)化了滑坡涌浪試驗?zāi)M技術(shù)，確定了以庫區(qū)巖體滑坡涌浪模擬為研究對象的物理模型試驗。
　　(3)通過巖體滑坡涌浪的模型試驗測試和數(shù)據(jù)的計算分析，得出了巖體滑坡涌浪的初始涌浪和沿程涌浪的特征;分別對初始涌浪和沿程涌浪的進行了波浪形態(tài)的時域分析及頻譜分析，深入研究了初始涌浪和沿程涌浪的振幅、能量及頻率之間的關(guān)系，進一步揭示了涌浪及其傳播特性;對涌浪的影響因素進行統(tǒng)計分

4、析，得出了影響因素的主次關(guān)系;以能量轉(zhuǎn)換和參數(shù)分析為理論基礎(chǔ)，通過無量綱回歸分析的方法，建立了巖體滑坡最大首浪高度的經(jīng)驗計算公式，通過與已有計算公式進行對比分析，證明本文公式具有較高的實用價值;從整體能量交換出發(fā)，通過能量交換系數(shù)的回歸分析計算，給出了巖體滑坡涌浪能量交換系數(shù)經(jīng)驗計算公式。
　　(4)根據(jù)彎曲河道滑坡涌浪試驗波高測點數(shù)據(jù)，通過涌浪傳播的理論分析和數(shù)據(jù)分析計算，得出了彎曲河道涌浪的傳播規(guī)律，給出了彎曲河道涌浪傳播的波

5、高等值線圖，劃分出彎曲河道涌浪衰減的四個區(qū)域;在因素分析和回歸分析的基礎(chǔ)上給出了不同區(qū)域的涌浪波高衰減的經(jīng)驗計算公式，在計算對比分析已有衰減計算公式的基礎(chǔ)上，表明本文公式適用范圍更廣。
　　(5)分析了滑坡涌浪作用下庫岸爬高的主要特性及各因素的影響，給出了涌浪作用下最大爬高的經(jīng)驗公式。
　　(6)通過涌浪作用下船舶系纜力和船舶撞擊力的模型試驗測試及數(shù)據(jù)的計算分析，得到了涌浪作用下船舶系纜力和撞擊力的變化規(guī)律，給出了對岸、同岸

6、碼頭船舶系纜力和撞擊力的安全極限（警戒）波高值，確定了滑坡涌浪對庫區(qū)碼頭、船舶的影響程度，并提出了相應(yīng)的對策。
　　(7)在因素分析和回歸分析的基礎(chǔ)上，修正了系泊船舶的有效撞擊能量的經(jīng)驗計算公式，結(jié)果表明該公式具有較高的計算精度，可以用于工程實際。
　　(8)通過涌浪作用下錨泊船舶系統(tǒng)的模型試驗測試和數(shù)據(jù)的計算分析，得到了涌浪作用下錨泊船舶錨鏈拉力的變化規(guī)律，給出了涌浪作用下不同區(qū)域錨泊船舶的安全極限（警戒）波高值，確定了滑