河道型水庫滑坡湧浪機理研究（簡體書）

本書以三峽水庫滑坡湧浪機理為研究對象，給出了水庫滑坡湧浪模型實驗設計方法及模擬技術，闡明瞭岩質滑坡體水上運動特性及動量傳遞過程，在此基礎上研究了滑坡湧浪首浪高度及爬高，揭示了滑坡湧浪近場波特徵及其傳播規律、滑坡湧浪經驗波場中波高變化規律及複雜河道邊界對滑坡湧浪傳播的作用規律等。這些研究成果發展和完善了滑坡湧浪模擬技術及滑坡湧浪的理論方法，對河道型水庫滑坡湧浪特性及其災害預防研究與應用具有重要的參考價值和指導意義。

目錄 第1章 概論 1 1.1 研究背景及意義 1 1.2 研究現狀及進展 4 1.2.1 滑坡湧浪波場理論 4 1.2.2 水波理論 5 1.2.3 滑坡湧浪實驗模型 10 1.2.4 河道邊界對滑坡湧浪傳播的影響 20 1.3 本書主要內容 21 第2章 河道型水庫滑坡特徵 22 2.1 河道型水庫滑坡的分類特徵 22 2.1.1 鬆散體類滑坡特徵 22 2.1.2 岩質類滑坡特徵 23 2.2 河道型水庫滑坡的岩土結構特徵 24 2.2.1 滑坡體的岩土結構 25 2.2.2 滑面土的岩土特徵 26 2.3 河道型水庫滑坡的運動機制 27 2.3.1 滑坡啟動階段 27 2.3.2 滑坡體加速下滑階段 28 2.3.3 滑坡體入水準備階段 29 2.3.4 滑坡湧浪的形成條件 29 第3章 水庫滑坡湧浪物理模型實驗 31 3.1 實驗目的及方法 31 3.2 實驗模型設計 31 3.2.1 模型比尺 31 3.2.2 河道模型設計 31 3.2.3 滑坡體模型設計 32 3.3 實驗設備及測點佈置 38 3.3.1 實驗設備 38 3.3.2 測點佈置 41 3.4 實驗方案的確定 42 3.4.1 三峽水庫145m運行 42 3.4.2 三峽水庫155m運行 44 3.4.3 三峽水庫175m運行 46 第4章 岩質滑坡體水上運動特性及動量傳遞過程 49 4.1 滑動衝擊速度 49 4.2 岩質滑坡體滑動變形 52 4.2.1 滑坡體厚度演變 52 4.2.2 滑坡體長度演變 57 4.3 散體滑坡向水波的動量傳遞 58 4.3.1 理論推導 59 4.3.2 模型驗證 62 4.3.3 理論方程的局限性 66 4.4 淺水滑坡淹沒率 67 第5章 滑坡湧浪首浪高度及爬高 69 5.1 滑坡湧浪產生過程 69 5.2 初始湧浪及首浪高度統計分析 71 5.2.1 初始湧浪特性分析 71 5.2.2 首浪的定義 72 5.3 滑坡體入水前後的能量分析 75 5.3.1 滑坡體入水的能量守恆原理 75 5.3.2 滑坡體入水前的總機械能分析 76 5.4 滑坡體入水後產生的首浪波能分析 78 5.4.1 首浪波能分佈 78 5.4.2 首浪波能計算模型 79 5.4.3 滑坡體入水前後的能量轉換係數 81 5.4.4 基於能量交換機理的首浪高度計算模型 85 5.5 三維滑坡湧浪爬高 86 5.5.1 滑坡對岸*大湧浪爬高估算 86 5.5.2 湧浪爬高沿岸衰減規律 88 5.5.3 實例分析 92 第6章 滑坡湧浪近場波特徵及其傳播規律 93 6.1 滑坡湧浪近場波形分析 93 6.2 近場區域湧浪波幅衰減 95 6.2.1 初始波峰振幅衰減規律 96 6.2.2 初始波谷振幅衰減規律 101 6.3 滑坡湧浪傳播速度分析 105 6.4 湧浪週期與波長 107 6.5 湧浪非線性分析 108 第7章 滑坡湧浪經驗波場區劃及波高變化 110 7.1 滑坡湧浪經驗波場研究目的和方法 110 7.2 彎曲河道滑坡湧浪經驗波場區域劃分 110 7.3 研究指標的定義 114 7.4 張量分析方法的應用 117 7.5 基於張量分析的滑坡湧浪經驗波場研究 118 7.5.1 波高傳遞率與相對距離的二維模型 118 7.5.2 波高傳遞率與方位角和相對距離的三維模型 121 7.5.3 波高傳遞率與工況、方位角和相對距離的四維模型 123 第8章 複雜河道邊界對滑坡湧浪傳播的作用 133 8.1 研究目的與方法 133 8.1.1 研究目的 133 8.1.2 研究方法 133 8.2 實驗模型的建立與驗證 134 8.2.1 實驗模型的建立 134 8.2.2 實驗模型的驗證 136 8.3 複雜河道邊界對湧浪傳播方向的影響規律 137 8.3.1 複雜河道邊界對湧浪傳播方向作用的數模實驗 137 8.3.2 順直河道邊界作用下的湧浪傳播方向 138 8.3.3 凸岸頂點入水凹岸邊界作用下的湧浪傳播方向 139 8.3.4 凹岸中點入水凸岸邊界作用下的湧浪傳播方向 141 8.4 複雜河道邊界作用下的滑坡湧浪反射波波高 142 8.4.1 複雜河道邊界對湧浪反射波波高作用的數模實驗 142 8.4.2 河道邊界單因素對反射波波高的影響規律分析 143 8.4.3 基於徑向基函數的複雜河道邊界作用下的湧浪反射波波高 146 8.5 複雜河道邊界對滑坡湧浪週期的影響規律 149 8.5.1 岸坡坡度對滑坡湧浪週期的影響規律 149 8.5.2 彎曲河道凹岸對滑坡湧浪週期的影響規律 151 8.5.3 彎曲河道凸岸對滑坡湧浪週期的影響規律 155 參考文獻 157 附圖 162