冰滑坡涌浪下冰碛坝溃决机理试验研究

李慧斌; 陈华勇; Robin Neupane; 阮合春; 李霄

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冰滑坡涌浪下冰碛坝溃决机理试验研究

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[目的]对冰滑坡涌浪导致的冰碛坝溃决过程与溃决机理进行试验研究,为冰川区重大工程建设和冰湖冰碛坝溃决灾害防治提供科技支撑。[方法]开展不同滑块体积、滑动角度、滑动距离、坝体物质组成和坝体几何形态的水槽模型试验。基于试验现象、试验数据与理论推导,对涌浪过程、坝体物质起动和坝体溃决临界条件进行分析。[结果]①冰滑坡涌浪随时间和距离不断衰减,其随时间衰减显著。②将涌浪作用下的溃决过程分为坡面侵蚀、陡坎侵蚀、侧向侵蚀和衰退4个阶段,其中侧向侵蚀阶段的溃决流量最大,流速最快,侵蚀能力最强。③从颗粒起动机理的角度给出了颗粒起动流速,与沙莫夫公式进行对比分析,对比结果较为吻合。④基于能量守恒原理得到了冰湖溃决事件发生的临界条件,通过西藏自治区林芝市波密县米堆沟光谢错冰湖溃决事件进行验证,验证结果良好。[结论]冰湖库容越大、坝前水深越深、涌浪高度越高,坝体越易发生溃决;冰碛坝堆积物中细颗粒含量越高,坝体颗粒间黏附力越强,坝体越稳定;冰碛坝坝宽及下游坡脚越大,坝体越稳定,溃决所需时间越长。

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来源
《水土保持通报》 |2021年第2期|25-34|共11页
作者
李慧斌; 陈华勇; Robin Neupane; 阮合春; 李霄;
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作者单位

中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室/中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所;

四川成都610041;

中国科学院大学;

北京100000;

中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心;

北京100101;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类泥石流;
关键词
冰湖溃决; 冰滑坡涌浪; 冰碛坝; 洪峰流量; 起动机理; 溃决临界条件;

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