涌浪规模对冰碛湖溃决的影响实验

摘要

随着全球气候变暖,冰碛湖溃决灾害频发,冰碛湖溃决的触发机理研究成为关注点,其中由于冰(雪)崩坠湖触发的涌浪冲蚀破坏是冰碛湖溃决的主要因素.为探索研究涌浪诱发冰湖溃决的动力过程,设计了一套水槽系统进行模拟实验,探讨冰(雪)崩塌入湖诱发涌浪溃坝的发展过程及溃决流量特征,分析不同涌浪规模对溃坝形成机制的影响.结果表明:1.涌浪是冰碛湖坝体溃决的直接触发因素,在首浪及后续周期性折返涌浪的作用下坝体溃口逐渐形成,其后随着水势能增大,在下蚀、溯源侵蚀和侧蚀的共同作用下,坝体侵蚀率迅速加大,洪峰流量出现在这个阶段;2.涌浪规模越大,首浪对坝顶的侵蚀越充分,涌浪对坝体的侵蚀越迅速,坝体剖面形态线越稀疏.由于静水位不变条件下侧蚀作用更强烈,溃口的最终宽度较静水位改变的情形大;3.静水位改变的情形下,首浪漫溢形成极大规模的初始流量Q0,并且首浪规模越大,初始流量Q0也就越大.洪峰流量Qm出现在坝体溃决初期,涌浪规模越大,洪峰流量Qm出现时间越早.