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成都山地所在冰崩涌浪对下游冰碛坝作用研究中取得重要进展
作者:转至所网   发表时间:2016-04-26

受全球气候暖化的影响,高山区气温升高加剧了冰雪消融、冰川退缩,冰崩、冰舌断裂等现象时有发生。冰崩入湖形成的涌浪不仅抬高湖区水位,增加冰碛坝所受水体压力荷载,还会改变冰碛坝受力条件。相关研究表明,冰崩涌浪已成为导致高山区冰湖溃决最主要因素之一。目前对冰湖溃决的研究主要集中在冰湖溃决与洪水演进、冰湖溃决危险性分析与风险评价,以及气候变化与冰湖变化关系研究等方面。而对冰崩入湖形成涌浪的动力过程以及冰崩涌浪对冰碛坝作用规律研究较少。在国家自然科学基金和成都山地所青年基金等项目联合资助下,成都山地所陈华勇副研究员及崔鹏研究员团队选择西藏东南地区帕隆藏布流域米堆沟冰湖为原型,以轻质滑块滑动入水形成涌浪来模拟天然条件下冰崩入湖形成涌浪,研究了不同体型滑块入湖形成涌浪的演进过程,分析了冰崩涌浪作用下坝面不同位置所受水体压力荷载变化规律,建立了不同体型冰滑块、滑面倾角以及不同滑动距离条件下,坝面所受最大压力荷载计算公式。

  研究结果表明,坝面所受压力荷载随着滑动距离的增加而增大,随着滑面倾角的增加,呈现先减小后增大的趋势;不同测量点上压力荷载的衰减速度存在规律性变化,压力测点的净水深越大,则坝面所受压力荷载的衰减程度速度越慢,反之亦然。通过对滑块与滑动面的动摩擦系数分析,获得了冰舌入水速度的计算公式。通过量纲分析,获得具有明确物理意义的无量纲参数,建立了坝面所受最大压力荷载预测模型。经验证,实测值与计算值误差小于15.0%。上述研究为进一步深入分析涌浪作用下冰碛坝的溃决过程与机理提供了研究基础。

  研究成果发表在国际学术期刊Landslides上。   

全文链接:http://link.springer.com/article/10.1007/s10346-014-0532-7

冰舌入湖后涌浪的形成与演进过程

不同情况模式下压力荷载随时间的变化规律

不同测量点上压力荷载的衰减规律

 

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