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基于CFD-DEM耦合方法的库岸边坡蓄水失稳机制研究

徐宇 李仁江 牛子豪 安兴荣 周云飞 郭建忠

徐宇, 李仁江, 牛子豪, 安兴荣, 周云飞, 郭建忠. 基于CFD-DEM耦合方法的库岸边坡蓄水失稳机制研究[J]. 地质科技通报. doi: 10.19509j.cnki.dzkq.tb202603036
引用本文: 徐宇, 李仁江, 牛子豪, 安兴荣, 周云飞, 郭建忠. 基于CFD-DEM耦合方法的库岸边坡蓄水失稳机制研究[J]. 地质科技通报. doi: 10.19509j.cnki.dzkq.tb202603036
Study on the Impoundment Instability Mechanism of Reservoir Bank Slopes Based on the CFD-DEM Coupling Method[J]. Bulletin of Geological Science and Technology. doi: 10.19509j.cnki.dzkq.tb202603036
Citation: Study on the Impoundment Instability Mechanism of Reservoir Bank Slopes Based on the CFD-DEM Coupling Method[J]. Bulletin of Geological Science and Technology. doi: 10.19509j.cnki.dzkq.tb202603036

基于CFD-DEM耦合方法的库岸边坡蓄水失稳机制研究

doi: 10.19509j.cnki.dzkq.tb202603036
基金项目: 三峡金沙江云川水电开发有限公司资助项目(YM(BHT)/(25)027);国家自然科学基金面上项目(52579101)

Study on the Impoundment Instability Mechanism of Reservoir Bank Slopes Based on the CFD-DEM Coupling Method

  • 摘要: 为揭示库岸边坡蓄水变形宏细观失稳机制,以白鹤滩水电站库区沈家沟变形体为研究对象,分析了该变形体的工程地质及变形特征。在此基础上,采用流体动力学与离散元(CFD-DEM)耦合的数值模拟方法,建立了能够反映蓄水过程水-力耦合作用的数值模型。通过将模拟获得的边坡累积位移与现场监测数据进行对比,验证了该耦合模型模拟库岸边坡变形响应的可靠性。系统分析了从初始蓄水至水位上升、再到水位小幅下降全过程中边坡内部渗流场、颗粒位移及微裂纹演化规律。结果表明:蓄水初期水位的快速上升,导致坡体内孔隙水压力显著增高与基质吸力急剧消散,是诱发边坡变形并控制变形发展的关键因素;水位后续的小幅下降并未导致变形明显加剧,对边坡稳定性的影响相对有限。研究揭示了水位上升主导渗流场变化、细观颗粒结构渐进调整至宏观破坏面贯通的失稳机理,为库岸边坡在蓄水阶段的稳定性评价与预警提供了理论依据。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2026-03-23
  • 录用日期:  2026-05-06
  • 修回日期:  2026-05-06
  • 网络出版日期:  2026-05-09

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     《地质科技通报》编辑部