Новые успехи в исследовании механизма формирования плотин

Исследовательская группа факультета послекатастрофного восстановления и управления Сычуаньского университета добилась новых успехов в изучении механизмов формирования запруд при оползнях, результаты исследования опубликованы в журнале «Инженерная геология». Исследование показало, что традиционные исследования часто базируются на условиях сухих русел рек, но в реальных горных реках и водохранилищах оползни часто происходят в водных руслах, где между водой и почвой происходят сложные процессы энергетического обмена и рассеивания энергии.

Команда провела систематические лабораторные эксперименты с физическими моделями и сравнила два сценария: сухое русло реки и русло водохранилища. Результаты показали, что в сухом русле реки формирование запруды проходит три этапа: «свободное развитие — препятствие на переднем крае — замедление и обратное движение»; в то время как в русле водохранилища сопротивление воды, выталкивающая сила и турбулентность приводят к более быстрому замедлению переднего края оползня и более заметному боковому расширению, а также к формированию слоистой структуры накопления. Глубина воды является ключевым фактором: увеличение глубины воды приводит к большему рассеиванию кинетической энергии оползня, сокращению расстояния продвижения и сжатию накопительного тела, а также возможному формированию особой формы с понижением в центральной части и подъёмом по краям.

Исследование показало, что традиционные критерии блокировки рек и эмпирические геометрические соотношения, основанные на сухих руслах рек, недостаточно применимы в условиях береговых зон водохранилищ и требуют учёта взаимодействия воды и почвы. Кроме того, исследование прояснило особенности эволюции поверхностного потока после входа оползня в воду, продемонстрировав перераспределение скорости воды и взаимодействие частиц с потоком. Эти результаты имеют большое научное и инженерное значение для предотвращения бедствий в горных районах и управления рисками в сложных геологических условиях.