三峡库区滑坡涌浪传播与爬高研究

自三峡大坝建成开始蓄水后,库内滑坡数量明显增多,滑坡变形明显加剧,至今已发生多次滑坡,滑坡体高速冲入水库,其产生的巨大涌浪造成了人员伤亡和财产损失。为了更好地预防和制订滑坡涌浪避险措施,文章以三峡库区某大型土质滑坡为例,选取适合三峡库区的经验公式对滑坡的涌浪沿程传播以及爬高作出了预测和分析。结果表明,库水位在175m时,滑坡体入水最大滑速约为6.1m/s,最大首浪为7.4m,对岸最大爬高为9.1m,涌浪将对滑坡点上下游共6km航道内的船只及船员生命安全造成威胁,对淹没线范围内两岸的房屋和居民造成直接冲击;库水位在145m时,滑坡体入水最大滑速约为13.4m/s,最大首浪为20m,对岸最大爬高为21.3m,涌浪将对滑坡点上下游共24km航道内的船只及船员生命安全造成威胁,但对沿岸房屋和居民无威胁。

三峡出库流量日调节模式驱动的重力波问题

受三峡电站昼夜发电负荷不均的影响,三峡出库流量呈显著的日调节模式,驱动坝前水位以重力波形式在库区传播,对水库水动力特征产生着影响,但针对该重力波的生成和传播机理仍待研究。文中基于2018年1—10月三峡水库的出入库流量和库区多个站点上的水位等实测资料,分析了日调节模式下三峡水库坝前重力波的生成机理及其在库区430 km范围内的传播特征。主要研究结论包括:(1)坝前日调节重力波生成时,其振幅与昼夜下泄水量差成正比,与库区背景水位成反比,文中给出了相应的坝前水位振幅估算公式;(2)在河道底摩擦、断面形状沿程变化、干支流入流等多方面因素影响下,日调节重力波在坝前430 km范围内,其振幅呈现先减小后增大的趋势,其滞后相位沿程逐渐增加,且振幅和相位沿程变化特征受库区背景水位影响显著。

澜沧江某库区滑坡涌浪物理模型试验

为研究水库滑坡涌浪特征及传播规律,以澜沧江某水电站上游河道为模型,采用正交试验方法设计试验组次,制定了包括滑坡体规模、入水速度、水深、河面宽度的影响因素的试验方案,采用试验控制系统、量测系统开展了滑坡涌浪三维物理模型试验;以量纲分析为基础,借鉴了潘家铮涌浪公式的相关物理量结合方法,基于试验数据,采用多元回归分析法给出了最大首浪经验公式并拟合出了沿程传播浪的回归方程。结果表明:试验拟合推导的方程预测梅里石4#滑坡在不同失稳工况下最大首浪高度为90.37 m;坝前涌浪高度最大值为15.09 m。其成果可为滑坡体涌浪灾害预警及水电大坝安全保障提供依据。