成都山地所在冰岩崩涌浪漫顶引发冰湖溃决的研究中取得重要进展

2022-07-11

近期,由中科院成都山地所周公旦研究员承担的“一带一路”国际科学组织联盟(ANSO)联合研究合作专项“全球气候变化下亚洲高山地区滑坡灾害链全过程数值模拟和风险分析”(ANSO-CR-KP-2021-07)项目组,在冰岩崩涌浪漫顶诱发冰湖溃决方面的研究中取得重要进展,该项目成果论文于2022年06月发表在地学领域TOP期刊《Engineering Geology》。

受气候变化影响,全球范围内冰湖急剧扩张,溃决风险增加。冰岩崩激发涌浪翻坝漫顶作为冰湖溃决的主要诱因之一,其漫顶机理研究是溃坝动力学的前沿研究课题。由于缺少涌浪爬升(Run up)和漫顶(Overtopping)过程的关键转换因子,致使现有的涌浪爬升模型不能很好地直接计算涌浪漫顶体积。针对该问题,周公旦研究员及其项目组成员开展了大量的物理模型实验和流体力学数值模拟实验,系统分析了不同高度的孤立波(Solitary Wave)爬升和漫顶过程的关键参数,在计算漫顶体积的研究中取得了重要研究进展。研究成果首次建立了孤立波爬升与漫顶过程的关键纽带,实现了爬升和漫顶过程直接转换,拓展了涌浪爬升模型的灾害使用场景;提出了涌浪漫顶过程中体积计算公式,克服了国内外传统冰湖溃决洪水预测模型需输入大量复杂物理参数的缺点,为准确研判冰湖溃决洪水的影响范围提供了重要的动力学模型,对指导冰湖溃决灾害链快速预演预判起到重要意义。

ANSO国际合作框架的指导和项目支持下,周公旦研究员项目组积极地与意大利国家研究理事会水文地质灾害防治研究所、德国慕尼黑工业大学、国际山地综合发展中心深入开展合作研究,组织了以 “探索兴都库什-喜马拉雅山区域、阿尔卑斯山脉地区涌浪漫顶诱发冰湖溃决典型案例”为主题的在线技术研讨会,力争为“一带一路”沿线国家实现准确研判冰湖溃决洪水提供技术支持,增强和扩展ANSO国际科学组织联盟的国际影响力。该研究也得到了国家自然科学基金中德合作交流项目(Mobility programme,M-0145)的支持。

 

(a) 基于几何假设的涌浪爬升/漫顶过程示意图;(b) 水槽实验和数值模拟结果对比图;

(c)漫顶/爬升体积比例系数公式计算值和测量值对比图;(d) 首浪漫顶体积公式计算值和测量值对比图。

 

附论文引用信息

Lu, X., Zhou, G. G., Cui, K. F., Tang, H., & Xie, Y. (2022). Overtopping volume of impulse waves in glacier lakes: Experimental and numerical investigation using rigid dams. Engineering Geology, 106763. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2022.106763

供稿人:鲁学强,中科院成都山地所

联系邮箱luxueqiang18@mails.ucas.ac.cn

联系我们

成都山地所在冰岩崩涌浪漫顶引发冰湖溃决的研究中取得重要进展

2022-07-11

近期,由中科院成都山地所周公旦研究员承担的“一带一路”国际科学组织联盟(ANSO)联合研究合作专项“全球气候变化下亚洲高山地区滑坡灾害链全过程数值模拟和风险分析”(ANSO-CR-KP-2021-07)项目组,在冰岩崩涌浪漫顶诱发冰湖溃决方面的研究中取得重要进展,该项目成果论文于2022年06月发表在地学领域TOP期刊《Engineering Geology》。

受气候变化影响,全球范围内冰湖急剧扩张,溃决风险增加。冰岩崩激发涌浪翻坝漫顶作为冰湖溃决的主要诱因之一,其漫顶机理研究是溃坝动力学的前沿研究课题。由于缺少涌浪爬升(Run up)和漫顶(Overtopping)过程的关键转换因子,致使现有的涌浪爬升模型不能很好地直接计算涌浪漫顶体积。针对该问题,周公旦研究员及其项目组成员开展了大量的物理模型实验和流体力学数值模拟实验,系统分析了不同高度的孤立波(Solitary Wave)爬升和漫顶过程的关键参数,在计算漫顶体积的研究中取得了重要研究进展。研究成果首次建立了孤立波爬升与漫顶过程的关键纽带,实现了爬升和漫顶过程直接转换,拓展了涌浪爬升模型的灾害使用场景;提出了涌浪漫顶过程中体积计算公式,克服了国内外传统冰湖溃决洪水预测模型需输入大量复杂物理参数的缺点,为准确研判冰湖溃决洪水的影响范围提供了重要的动力学模型,对指导冰湖溃决灾害链快速预演预判起到重要意义。

ANSO国际合作框架的指导和项目支持下,周公旦研究员项目组积极地与意大利国家研究理事会水文地质灾害防治研究所、德国慕尼黑工业大学、国际山地综合发展中心深入开展合作研究,组织了以 “探索兴都库什-喜马拉雅山区域、阿尔卑斯山脉地区涌浪漫顶诱发冰湖溃决典型案例”为主题的在线技术研讨会,力争为“一带一路”沿线国家实现准确研判冰湖溃决洪水提供技术支持,增强和扩展ANSO国际科学组织联盟的国际影响力。该研究也得到了国家自然科学基金中德合作交流项目(Mobility programme,M-0145)的支持。

 

(a) 基于几何假设的涌浪爬升/漫顶过程示意图;(b) 水槽实验和数值模拟结果对比图;

(c)漫顶/爬升体积比例系数公式计算值和测量值对比图;(d) 首浪漫顶体积公式计算值和测量值对比图。

 

附论文引用信息

Lu, X., Zhou, G. G., Cui, K. F., Tang, H., & Xie, Y. (2022). Overtopping volume of impulse waves in glacier lakes: Experimental and numerical investigation using rigid dams. Engineering Geology, 106763. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2022.106763

供稿人:鲁学强,中科院成都山地所

联系邮箱luxueqiang18@mails.ucas.ac.cn

我们的位置

北京市朝阳区林萃路16号院3号楼

联系我们

ANSO秘书处。
电话:86-10-84097121。
电子邮件:anso2018@itpcas.ac.cn。
网址:www.anso.org.cn