水库区低Froude数的典型涉水滑坡涌浪缩尺物理模型试验研究mdash;mdash;以王家山滑坡为例.pdf

第 42 卷 第 8 期 岩石力学与工程学报 Vol.42 No.8 2023 年 8 月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Aug. ，2023 水库区低Froude 数的典型涉水滑坡涌浪缩尺物理 模型试验研究——以王家山滑坡为例 ， ， ， ， ， ， ， 1 2 1 2 3 1 2 1 2 3 1 2 1 2 1 2 黄波林 ，胡刘洋 ，李仁江 ，胡 雷 ，陈云飞 ，胡 斌 ，张 鹏 ，秦 臻 ，董星辰 (1. 防灾减灾湖北省重点实验室，湖北 宜昌 443002 ；2. 三峡大学 土木与建筑学院，湖北 宜昌 443002 ； 3. 中国长江三峡集团有限公司，四川 成都 610000) 摘要：大型水库涉水滑坡涌浪大多是低 Froude(Fr)数的滑坡涌浪事件，它的冲击效应和涌浪特征尚需进一步揭示。 以白鹤滩水库王家山滑坡为典型案例，遵循Froude 相似准则，以 1 ∶150 的比例尺构建 30 m×27 m×1.5 m 的大型 三维缩尺滑坡涌浪试验场，开展 Fr 数为 0.08～0.32 的 9 组滑坡涌浪试验，系统深入研究低 Fr 数下涉水滑坡涌浪 规律。研究结果表明：当 Fr 数≤0.15 时，运动初期水下运动产生的拖曳效应要大于水上滑体入水的冲击效应，涌 浪波先出现小的波谷。低 Fr 数滑坡形成的首浪波类型多为过渡波，传播过程中波浪易从具有推移能力的波浪类型 转化为弱或无推移能力的波浪类型。无量纲最大波幅、涌浪衰减率分别与 Fr 数满足线性和对数函数关系。低 Fr 数 的涉水滑坡造浪效率低于高Fr 数的水上滑坡。Fr 数的增加会导致滑坡涌浪危害面积强烈扩大，增加的涌浪红色预 警面积倍数约是 Fr 数增加倍数的 10 倍。这些新认识揭示了水库涉水滑坡涌浪的隐蔽性和危害性，支撑了库区涌 浪防灾减灾工作。 关键词：边坡工程；半淹没滑坡涌浪；白鹤滩库区；拖曳效应；波浪类型转化；涌浪烈度 中图分类号：P 64 文献标识码：A 文章编号：1000 –6915(2023)08 –1899 –11 Scaled experimental study on impulse wave generated by a typical semi-submerged landslide with a low Froude number in reservoir areas—Tak