【摘要】：三峽工程運(yùn)用后,進(jìn)入荊江河段的水沙條件大幅度改變,導(dǎo)致近期崩岸頻繁發(fā)生,影響局部河段的河勢穩(wěn)定及河道防洪安全。荊江段河岸組成一般為上層黏性土、下層沙土的二元結(jié)構(gòu),在近岸水流沖刷及河道水位漲落過程中受多種因素作用而發(fā)生崩塌。以往崩岸模擬考慮因素少,且相關(guān)參數(shù)難以量化確定。將河流動力學(xué)與土力學(xué)結(jié)合,提出了荊江段河岸土體物理特性與抗剪、抗沖及抗拉強(qiáng)度三大力學(xué)特性的量化指標(biāo),建立了上、下荊江二元結(jié)構(gòu)河岸穩(wěn)定性的計(jì)算方法,揭示了坡腳沖刷、潛水位變化等因素對岸坡穩(wěn)定性的影響;提出了河岸崩退過程的多尺度模擬方法,將崩岸力學(xué)模型與水沙數(shù)學(xué)模型耦合,不僅能模擬河道內(nèi)水沙輸移及床面沖淤過程,而且還能模擬不同二元結(jié)構(gòu)河岸的崩退過程。將建立的模型應(yīng)用于荊江河段典型斷面、長河段及局部河段的崩岸過程模擬,計(jì)算結(jié)果與實(shí)測值總體符合較好。提出的多尺度模擬方法為荊江崩岸預(yù)測提供了理論與技術(shù)基礎(chǔ)。
[Abstract]:After the operation of the three Gorges Project, the conditions of water and sediment entering the Jingjiang reach changed greatly, which resulted in frequent bank collapse in the near future, which affected the stability of the river regime and the flood control safety of the local reach. The river bank of Jingjiang section is generally composed of upper clay soil and the dualistic structure of lower sandy soil, which collapses in the process of inshore water scouring and river water level fluctuation by many factors. In the past, few factors were considered in the bank collapse simulation, and the related parameters were difficult to determine quantitatively. Based on the combination of river dynamics and soil mechanics, the quantitative indexes of soil physical properties and shear, impact and tensile strength of riverbank in Jingjiang reach are put forward, and the calculation method of riverbank stability of upper and lower Jingjiang binary structure is established. The effects of slope foot scour and diving level change on slope stability are revealed, and a multi-scale simulation method is proposed to simulate the collapse process of riverbank, which is coupled with the mathematical model of water and sediment. It can not only simulate the process of water and sediment transport and bed surface scouring and deposition, but also simulate the collapse process of different binary structure riverbanks. The model is applied to simulate the bank collapse process of typical section, long river and local reach of Jingjiang River, and the calculated results are in good agreement with the measured values. The multi-scale simulation method provides a theoretical and technical basis for the prediction of Jingjiang river bank collapse.
【作者單位】： 武漢大學(xué)水資源與水電工程科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題(2016YFC0402303) 國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51579186) 三峽后續(xù)規(guī)劃研究課題三(CKSG2016874/HL)
【分類號】：TV85

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本文編號：2244349