滑坡涌浪是涌浪中的一種,它的波前間斷性使其具有很大的破壞性。隨著航運(yùn)事業(yè)的發(fā)展,山區(qū)通航里程和航行船舶在不斷增加;、崩塌體落入江河之中形成的巨大涌浪,不僅能夠推翻或擊沉水中船只,造成人身傷亡和經(jīng)濟(jì)損失,而且可以擊毀對(duì)岸建筑設(shè)施和農(nóng)田、道路;落入水中的土石有時(shí)形成激流險(xiǎn)灘,威脅過(guò)往船只、影響或中斷航運(yùn)。在國(guó)內(nèi)外水利水電建設(shè)工程中,滑坡涌浪都曾造成過(guò)不少事故,尤其對(duì)大型水庫(kù)可能造成的破壞更是工程建設(shè)人員關(guān)心的焦點(diǎn)問(wèn)題。
體積2000萬(wàn)m3的新灘滑坡于1985年6月12日發(fā)生在三峽庫(kù)區(qū)秭歸縣境內(nèi),頃刻之間整個(gè)新灘鎮(zhèn)毀于一旦,滑坡涌浪擊毀了十余艘機(jī)動(dòng)船、60只木船,9人死亡(汪定揚(yáng)等,1986)。
體積2400萬(wàn)m3千將坪滑坡于2003年7月13日發(fā)生在秭歸縣沙溪鎮(zhèn)境內(nèi),使得青干河斷流,4家企業(yè)廠(chǎng)房和80余幢房屋被摧毀,涌浪高約20m,造成船舶22艘被擊翻、10人失蹤、14人死亡,總的經(jīng)濟(jì)損失約0.8億元(廖秋林等,2005)。
水庫(kù)已經(jīng)發(fā)生的涌浪災(zāi)害實(shí)例為人民敲響了警鐘,滑坡涌浪災(zāi)害造成的損失已經(jīng)成為滑坡涌浪災(zāi)害損的主體組成部分之一,滑坡涌浪傳播規(guī)律及危險(xiǎn)性動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)、應(yīng)急處置是學(xué)術(shù)界和災(zāi)害管理部門(mén)最關(guān)心的問(wèn)題之一。所以,研究滑坡運(yùn)動(dòng)和滑坡造成的涌浪有著非常重要的工程意義。
滑坡運(yùn)動(dòng)機(jī)理研究現(xiàn)狀
滑坡速度研究進(jìn)展:
a.能量法是廣泛應(yīng)用的方法之一,該方法將滑坡視為剛體,根據(jù)能量法求出速度(潘家錚,1980)。
b.動(dòng)力學(xué)方法(即條分法)將作用在滑坡體上的力進(jìn)行分解,運(yùn)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,計(jì)算滑坡下滑過(guò)程中速度變化規(guī)律(汪洋等,2004),本論文主要采用這種方法;
c.周小軍、崔鵬等(2008)利用滑坡運(yùn)動(dòng)學(xué)、幾何學(xué)理論,闡述了巖質(zhì)山體崩塌、滑坡的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,計(jì)算了啟動(dòng)、運(yùn)動(dòng)、撞擊等階段巖體運(yùn)動(dòng)的速度。
摩擦阻力研究進(jìn)展:
a.Scheidegger(1979)利用三十三個(gè)滑坡的地質(zhì)資料,推導(dǎo)出了等價(jià)摩擦系數(shù)和體積的對(duì)數(shù)關(guān)系式;
b.Heim(1979)發(fā)現(xiàn)了平均摩擦系數(shù)隨著滑坡體積的增大而減小的規(guī)律,這適用于超大型滑坡;
c.Korner(1976)將運(yùn)動(dòng)中的大型滑坡看作流體,假設(shè)阻力由滑動(dòng)速度的平方項(xiàng)、滑動(dòng)摩擦組成,求解滑坡速度。
運(yùn)動(dòng)機(jī)理綜合研究進(jìn)展:
a.Pudasaini和Miller(2013)提出了有效庫(kù)倫摩擦系數(shù),建立了崩滑體運(yùn)動(dòng)函數(shù),用于解決大型高速滑坡的運(yùn)動(dòng)特征。
b.Zhang和Yin(2013)基于中國(guó)43各高速遠(yuǎn)程巖崩的動(dòng)力學(xué)特征和發(fā)生條件,認(rèn)為滑移面的等效摩擦系數(shù)受到巖崩類(lèi)型、地形、巖體強(qiáng)度及滑坡離地震或斷層遠(yuǎn)近的影響。
c.鄒宗興、唐輝明等(2014)基于巖石循環(huán)加、卸載試驗(yàn),探討了巖石彈性應(yīng)變能釋放規(guī)律,得到了研制滑坡啟動(dòng)彈沖的極限速度范圍。