中缅油气管道龙陵段管沟回填土冲蚀过程模拟

基于Navier-Stokes方程和牛顿第二定律构建的颗粒离散元流-固耦合数值模拟方法,以滇西龙陵县中缅油气管道穿越的强烈风化花岗岩区的土体为研究对象,构建了冲沟数值模型,研究了边坡回填土的冲蚀过程。模拟结果显示:①当模型中水流速度较大时,土坎被迅速冲毁,冲毁的土体呈现散体状,并且沟底的部分土体颗粒也被流水挟带走;随着水流速度降低,土坎被冲毁的速度降低,冲毁的土体局部黏结在一起,流水对沟底的侵蚀现象不明显。②提高模型中颗粒间的黏结强度,在较低流速的流水冲刷下土坎未出现冲蚀破坏现象;较高流速的流水作用下,被冲走的土坎呈整体块状,沟底未出现侵蚀的现象。③降低坡面流水的动力条件和改善土体本身的强度特征将有助于防止土体流水侵蚀现象的发生。