第40卷第2期2023年6月长江工程职业技术学院学报JournalofChangjiangInstituteofTechnologyVol.40No.2Jun.2023SPH-DEM流固耦合方法模拟金沙江白格滑坡应用研究唐岳灏1,姜清辉?(1.长江工程职业技术学院,武汉430212;2.武汉大学,武汉430072)摘要:从力学本质来讲,滑坡属于滑坡动力学和水动力学复杂流固耦合问题。采用离散元方法(DEM)模拟滑坡体大变形、不连续问题,以光滑粒子流方法(SPH)模拟水体的流体动力学特性,充分利用不同数值计算方法的特点,构建SPH-DEM流固耦合算法,并应用于2018年10月10日西藏白格滑坡堵江的灾害模拟中。结果显示计算模型能较为准确地捕捉滑坡碎屑体入江激起水砂射流的规模以及范围,再现主堆积区向次堆积区产生二次滑移的动力过程,完整刻画堆积体的厚度、几何形态和断面特征。仿真结果有助于进一步深化对高速高位滑坡产生堵江过程和机理的认识,为后续进行抢险施工组织设计,制定防灾减灾策略提供参考。关键词:白格滑坡;堵江;流固耦合;离散元法(DEM);光滑粒子流体动力学(SPH)中图分类号:P642.22DOI:10.14079/j.cnki.cn42-1745/tv.2023.02.0011引言我国西南山区受到青藏高原隆升影响,活动断裂带发育密度大,新构造活动强烈,深切沟谷发育,地势高差大。活动断裂带附近斜坡岩体结构复杂,斜坡完整性差,断裂带岩体破碎,附近斜坡松散层厚度较大,极易发生高位滑坡链式灾害。高位滑坡具有高势能,下滑过程中伴随滑坡的解体,产生高速的碎屑流,冲击坡下江面后激起水砂射流,并堵塞河谷形成堰塞湖,产生二次灾害风险。2018年10月10日(以下简称“10.10滑坡”)和11月3日,在西藏自治区江达县波罗乡白格村与四川省白玉县绒盖乡则巴村交界处金沙江西藏岸先后两次发生大规模高位滑坡,堵塞金沙江,形成堰塞湖。滑坡堰塞湖淹没了上游的村庄和各种生产生活设施,同时溃坝洪水对滑坡下游的村庄、农田和公路、桥梁等基础设施的冲毁也十分严重。因此高位、高速远程滑坡的启动过程、失稳机理以及滑坡碎屑流灾害链成灾模式研究成为当前国内外地质灾害防治领域重点研究内容。国内很多学者对白格滑坡产生的地质原因[1-2]、诱发机制[3.4]、动力过程[4-6]、发展趋势[7.8]、次生灾害[9及抢险救灾[10]进行了广泛的研究,取得了丰硕的成果,但仍然有一些未解的问题。例如在白格滑坡中,滑坡体撞击金沙江河水后产生了强烈收稿日期:2023-02-17基金项目:湖北省教育厅科学技术研究计划项目“尾矿库溃决精细化模拟与环境安全技...