嘉龙错冰湖涌浪数值模拟研究

发布时间：2020-10-14 23:57

　　 由于全球气温持续升高导致冰湖溃决灾害频发,其溃决后的洪水引起泥石流等一连串的山地灾害对高原地区人类生命及财产安全造成了严重的威胁。导致冰湖溃决的诱因众多,其中因冰崩/雪崩或冰滑坡入湖产生的涌浪是导致高原地区冰湖溃决洪水灾害的直接诱发因素。由于缺乏详细的实地观测资料,关于冰崩入湖产生的涌浪机理研究仍处于探索阶段。因此,开展针对冰湖涌浪的预测研究,可为高原地区冰湖溃决灾害风险评估工作提供新的研究思路和参考依据。本文开展的工作和结论如下:(1)本文以相似准则为基础,以1:1的比例尺,建立了西藏聂拉木县嘉龙错冰湖二维模型,应用ANSYS/FLUENT软件模拟了嘉龙错补给冰川发生冰崩导致冰湖涌浪产生、沿程传播和对冰碛坝的爬坡过程,并与多种经验估算法和物理模型试验法进行比较,总结出利用数值模拟手段研究冰湖涌浪传播形态的优缺点。(2)由数值计算结果得知:冰崩发生后在4.87 s时初始涌浪达到最高点,距湖面67.4 m,随后涌浪沿程传播明显衰减,在60.6 s时涌浪传播至终碛坝,爬坡高度达10.9 m,有大量湖水漫顶过坝现象。(3)分析了冰体入水后引起的流域内压力场和速度场的变化,发现冰体入水点处动压力最大、超前气浪也最强,因此可能导致的灾害范围最广,这对于冰湖溃决灾害采取有效的防治措施时具有一定的实际参考价值。(4)在前人研究的基础上结合嘉龙错冰湖实际状况选取不同冰湖深度、不同冰体入水速度、不同冰体体积、不同入水角度等四种因素,分析不同因素下的冰湖涌浪产生的规模及传播趋势。分析结果表明:初始涌浪高度随着冰湖水深、冰体入湖速度、冰体入水角度和冰体厚度的增加而增大;而涌浪高度的增加趋势随着冰体入湖速度和冰湖水深的增加而增大,随着冰体厚度和冰体入水角度的增加而减小。
【学位单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TV139.22
【部分图文】：

直接经济损失约 3 000 万元（童立强，2013）。 年 5 月 23 日和 6 月 29 日位于聂拉木县的冲堆普沟曾先后爆流，导致新建成的聂拉木电站收到损坏，318 国道形成不同程游区有 1 座钢筋混凝土桥被冲毁，将近 3.4hm2草场、1.4hm筑被冲毁，并冲走牛 9 头，造成共计 750 余万元的经济损失（期有研究员经过对冲堆普流域内的嘉龙错冰湖、嘎龙错冰湖进行遥感地质调查，指出此次山地灾害是由于聂拉木县城西南所导致的，图 1-1 为此次致灾冰湖遥感影响图。

2014）。2013 年 7 月 5 日，位于西藏那曲地区嘉黎县忠玉乡罗琼沟北侧支沟的然则日阿错冰湖发生冰湖溃决洪水事件（孙美平，2014）。据统计，此次溃决洪水灾害共造成忠玉乡 238 户 1160 人不同程度的受灾，其中 49 户房屋被彻底摧毁，部分人员和牲畜失踪，大量田地和草场遭到破坏，嘉黎县与外地相连的唯一一座桥梁被冲毁，造成直接经济损失多达 2.7 亿元（刘秧，2016）。

2014）。2013 年 7 月 5 日，位于西藏那曲地区嘉黎县忠玉乡罗琼沟北侧支沟的然则日阿错冰湖发生冰湖溃决洪水事件（孙美平，2014）。据统计，此次溃决洪水灾害共造成忠玉乡 238 户 1160 人不同程度的受灾，其中 49 户房屋被彻底摧毁，部分人员和牲畜失踪，大量田地和草场遭到破坏，嘉黎县与外地相连的唯一一座桥梁被冲毁，造成直接经济损失多达 2.7 亿元（刘秧，2016）。
【参考文献】

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本文编号：2841379