【摘要】：滑坡災(zāi)害是地球人類(lèi)共同面對(duì)的自然災(zāi)害,當(dāng)滑坡發(fā)生在庫(kù)區(qū)或者大型河道時(shí),產(chǎn)生的涌浪波災(zāi)害會(huì)對(duì)居民及建筑物造成較大威脅。在全球范圍內(nèi),每年由于滑坡所導(dǎo)致的死亡數(shù)量達(dá)數(shù)百計(jì)�；诨掠坷税l(fā)生頻繁、破壞力強(qiáng)的特征,快速、準(zhǔn)確的數(shù)值模擬對(duì)于理解滑坡涌浪發(fā)展過(guò)程和災(zāi)害防治具有重要意義。本文的研究包括以下內(nèi)容:(1)針對(duì)滑坡體下滑過(guò)程,本文推導(dǎo)了基于牛頓運(yùn)動(dòng)定律的滑坡體遠(yuǎn)動(dòng)模型,全面考慮水上滑坡、局部浸沒(méi)滑坡和水下滑坡。同時(shí),對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行敏感性分析,給出了應(yīng)用建議,并利用已有的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。(2)為探明色散特性對(duì)滑坡涌浪波的影響,推導(dǎo)了不同色散程度的涌浪波模型,包括完全色散波(LFD)、弱色散波(LWD)和淺水波(LND),并研究了滑坡形狀和水波色散效應(yīng)對(duì)涌浪生成、傳播的影響。計(jì)算結(jié)果表明體型形狀對(duì)的近區(qū)影響大,色散效應(yīng)隨滑坡體的加速度及水深的增加而增加。(3)基于全三維的Navier Stokes(NS)方程及VOF自由表面模型,研究了滑坡涌浪計(jì)算的比尺效應(yīng)。同時(shí),以涌浪分區(qū)的方式探索了計(jì)算區(qū)域的網(wǎng)格依賴(lài)性。計(jì)算發(fā)現(xiàn),滑坡涌浪數(shù)學(xué)模型有明顯的區(qū)域性差異,涌浪近場(chǎng)對(duì)網(wǎng)格精度要求較高,主要體現(xiàn)在近場(chǎng)自由液面刻畫(huà)和滑坡形狀的解析結(jié)果。在此基礎(chǔ)上提出了分區(qū)網(wǎng)格方案,顯茗提升了計(jì)算效率并兼顧了計(jì)算精度·(4)應(yīng)用方面,以拉西瓦庫(kù)區(qū)滑坡災(zāi)害為例,考慮了典型的水上滑坡和特殊的局部浸沒(méi)滑坡及水下滑坡，提出了準(zhǔn)確高效的幾何建模方法。將滑坡模型、水波模型和網(wǎng)格策略應(yīng)用于該地區(qū)的滑坡涌浪災(zāi)害,計(jì)算了流場(chǎng)流速、波高、首浪及爬坡數(shù)據(jù),較為完整的分析討論了該地區(qū)的滑坡涌浪特征和災(zāi)情,證明了本文所提出的建模方法的有效性。本文研究可為水庫(kù)庫(kù)區(qū)滑坡涌浪問(wèn)題的計(jì)算提供包括幾何建模、數(shù)學(xué)模型選擇和計(jì)算網(wǎng)格策略的技術(shù)參考,對(duì)實(shí)際工程的滑坡涌浪災(zāi)害的預(yù)測(cè)和防治有一定的工程意義。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TV697.3
【圖文】：

圖 1-1 文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)示意圖(Heller, et al., 2016)Fig.1-1 Experiment sketch in literature (Heller, et al., 2016)擬方法，計(jì)算機(jī)硬件的迅速發(fā)展為數(shù)學(xué)模型奠定了良好的基礎(chǔ)，波浪的數(shù)和推崇，數(shù)學(xué)模型可以根據(jù)實(shí)際情況定制相應(yīng)的幾何模型和計(jì)算

圖 1-2 滑坡涌浪數(shù)學(xué)模型示意g.1-2 Mathematical model of landslide-tsunami ske，大量的數(shù)值研究一直致力于滑坡涌浪的預(yù)測(cè)。發(fā)現(xiàn)相關(guān)進(jìn)展的主要優(yōu)勢(shì)和不足，并引導(dǎo)未來(lái)的研最主要的特征和難點(diǎn)是由于滑坡運(yùn)動(dòng)造成的下邊

技術(shù)路線(xiàn)圖

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本文編號(hào)：2804324