基于CEL算法的滑坡涌浪研究.pdf

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1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004—9665／2012／20(3)．0350．05基于CEL算法的滑坡涌浪研究术徐文杰(清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084)摘要滑坡涌浪是一个涉及滑坡动力学、岩土力学及流体力学等多学科的问题，也是一个复杂的流一固耦合问题。特别是随着大规模水电工程建设的推进，库岸滑坡的涌浪问题成为评价库区滑坡灾害效应的一个重要因素。耦合的欧拉与拉格朗日算法(CEL)在解决复杂流体一固体之间的相互作用时有强大的优势。本文根据前人所做的室内模型试验成果为基础，采用CEL算法进行了模拟和分析，结果表明CE

2、L算法分析结果与试验结果吻合较好，证明了其在滑坡涌浪问题分析的可行性和可靠性。关键词滑坡滑坡涌浪CEL算法库岸滑坡中图分类号：0319．56文献标识码：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，不仅会摧毁临近的建筑物、堵塞河道形成堰塞1引言湖，而且还会形成巨大的涌浪，给航运、大坝及沿岸居民带来巨大的影响。如1958年6月16日，美国对于一

6、些近水岸滑坡，由于滑体的高速下滑、入阿拉斯加Lituya海湾发生的滑坡，形成了宽8～15m收稿日期：2011一O1—20；收到修改稿日期：2012一o4—12．基金项目：国家自然科学基金青年基金项目(51109117)，中国科学院工程地质力学重点实验室开放课题，地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室开放基金资助项目(SKLGP2011K015，GZ2007—10)．作者简介：徐文杰，主要从事岩土力学、地质工程及地质灾害等方面的教学与研究．Email：wenjiexu@tsinghHa．edu．an20(3)徐文杰：基于CEL算法的滑坡涌浪研究351高30m的涌浪，波速达到15

7、0～200km·h⋯。1961年3月6日，我国湖南柘溪水库在近坝库区右岸发2耦合的欧拉一拉格朗日算法(CEL)生的塘岩光大滑坡，形成了21m高的涌浪，并以2．1拉格朗日算法3．6m高的涌浪翻过正在施工的大坝坝顶。1963年10月9日，意大利瓦伊昂水库近坝库区发生滑拉格朗日算法(Lagrangian)主要应用于固体力坡，形成高达175m的涌浪，摧毁了坝区的所有建筑学中的应力和变形分析，它以物质的坐标为基础，将物，涌浪以超出坝顶约100m高翻过大坝，洪水冲走所描述的单元划分在所分析的物体上，因此