清华大学：徐文杰-库岸滑坡涌浪链生灾害动力学研究进展

随着大规模梯级水电工程的不断发展，库岸滑坡的稳定性及潜在的涌浪灾害将是影响水电工程(群)全生命周期安全运行的关键因素。

本文分别从库岸边坡稳定性及滑坡涌浪研究两个方面，对目前国内外的相关研究成果进行了系统总结和分析。在库岸边坡稳定性研究方面，越来越多的研究集中于降雨、库水位变动等水动力环境下的库岸边坡的水-岩耦合作用及稳定性演化的分析方法方面。通过对滑坡涌浪的物理模型试验法、解析法及数值模拟法3大类方法的优缺点分析，随着数值计算技术的飞速发展其在滑坡涌浪链生灾害动力学分析方面体现出其强大的生命力。库岸滑坡从渐进破坏→启动→高速运动、涌浪→堆积、涌浪传播与爬坡等构成了滑坡涌浪灾害链的不同阶段，也是一个连续的灾害过程，而不同阶段灾害特点又有很大的差异。然而，目前通常将库岸滑坡稳定性分析和涌浪分析分割开来，从而不能很好地反应这一灾害链过程。

基于高性能数值计算技术，从全过程的物理力学机制出发构建灾害链的模拟和分析方法，将是目前的发展趋势，也是从解决库岸滑坡涌浪链生灾害动力学分析的关键。

文中主要图件

结论与展望

随着世界各国水电工程建设的不断发展，尤其是梯级水电工程群的建设，滑坡涌浪链生灾害动力学过程是影响甚至至于水电工程（群）稳定性的重要因素。建立合理的分析与评价方法，将对于优化工程建设、防灾减灾具有重要的理论意义和工程价值。

水动力环境的剧烈变化是影响库岸边坡稳定性的重要外部诱发因素。因此，构建水－岩耦合的数值分析方法，是目前库岸滑坡稳定性演化及评价的发展趋势。

在滑坡涌浪灾害方面的研究：解析法通常将滑坡体视为一个刚性体或刚性条块集合，通过研究刚体质心的运动，将其视为移动的边界，极大地忽略了滑体与水体间的强耦合作用；物理模型试验的方法固然能够在解决滑坡涌浪问题方面具有一定的优势，但是由于其试验费用较高，而且模型的缩尺效应在一定程度上也会影响试验的结果；数值计算方法为深入研究滑坡涌浪问题开辟了新的方法，尤其是近些年来随着计算机技术及数值算法的不断发展，在滑坡涌浪灾害分析方面体现了强大的优势，当然由于涉及岩土体－水耦合、多相流及流体自由面等复杂的数值计算问题也给数值计算带来了新的挑战！

滑坡体的运动状态对其涌浪起决定性作用，滑坡变形破坏机理是研究其运动状态的重要基础。滑坡体的渐进破坏和启动取决于自身的地质条件及外动力诱发因素；运动过程滑坡将不断破裂、解体，这种结构的改变进而又影响着外动力对其运动状态的影响。滑坡的灾害过程也是滑坡与外动力（如，降雨、地下水、地表水等）的强耦合过程。传统的滑坡涌浪灾害研究中，将滑坡体视为刚性体或非牛顿流体，忽略了滑坡灾害机理，甚至忽略了滑坡体与库水间的耦合作用，从而给滑坡体灾害动力学特性研究带来很大误差甚至错误。运用滑坡灾害动力学、流体力学及流－固耦合理论，从灾害全过程角度揭示水动力环境下滑坡体渐进破坏、启动、高速运动、到涌浪形成、传播与爬坡灾害链效应，是进行滑坡涌浪灾害研究的关键。

基于先进的数值计算分析方法，从滑坡涌浪灾害全过程的物理力学机制出发，构建多种方法的耦合（联合）分析，充分利用不同分析方法的优势，实现滑坡涌浪的不同阶段、不同过程的分析，对于深入揭示水动力环境下库岸滑坡动力学、涌浪灾害机理及灾害链效应，同时对于发展现代岩土灾害分析理论方法，及指导滑坡涌浪灾害防治具有理论和工程意义。

文献来源

徐文杰. 2023. 库岸滑坡涌浪链生灾害动力学研究进展[J]. 工程地质学报, 31(6): 1929-1940.

Xu Wenjie. 2023. Research advances in disaster dynamics of landslide tsunami[J]. Journal of Engineering Geology, 31(6): 1929-1940.

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