土壤性质和地貌参数对滑坡坝溃坝机制的影响及洪峰流量预测

大坝的溃决取决于大坝和回水湖之间复杂的相互作用。在这里，我们进行了一系列实验，通过考虑碎片成分和地貌参数（坝高和湖泊体积）来研究滑坡坝的破坏机制，辨别破坏模式并预测现场和模型试验中滑坡坝的峰值流量 . 滑坡坝的破坏模式受剪切强度和渗流等土壤特性的影响。细粒坝和宽级配坝的溃坝分别由漫顶以及渗流失稳和切头引起。粗粒度水坝保持稳定。大坝的地貌参数控制着充填时间并影响渗流破坏模式。渗流显着降低细粒坝的稳定性，改变决口演化和持续时间，而对宽级配和粗粒坝的影响较弱。由于较大的决口深度和侵蚀率，细粒度大坝的峰值流量大于具有相同坝高的宽级配大坝。峰值流量和决口持续时间更多地与决口深度相关而不是坝高，因为前者考虑了土壤性质的影响。通过对湖泊体积、坝高和土壤特性的回归分析，可以很好地预测滑坡坝的峰值流量。我们的结果有助于理解滑坡坝的破坏机制和基于坝参数预测峰值流量。(From Google Translate)

我们通过改变碎片成分和地貌参数（坝高和湖泊体积）实验分析了滑坡坝的破坏过程。特别是，我们根据现场和模型试验中的 106 个滑坡坝确定了破坏模式并预测了峰值流量。(1) 滑坡坝的破坏模式受剪力和渗流的影响。细粒水坝因漫顶和渗流失稳而失败，而宽级配的水坝则因切头而失败。然而，无论大坝高度或湖泊体积如何，粗粒度大坝都保持稳定。受渗流影响，细粒坝溃坝过程中纵剖面保持平角。相比之下，宽级配大坝形成了级联台阶结构。(2) 细粒坝因渗流破坏边坡，不同坝高的破口发生时间基本相同。相比之下，大坝的启动时间随着坝高的增加而显着增加。由于切头迁移和宽级配碎石的低侵蚀率，细粒度大坝的决口持续时间明显短于大级配大坝。峰值流量和决口持续时间与决口深度的关系比大坝高度更密切，因为前者考虑了碎石成分。(3) 与坝高相比，湖泊容积与峰值流量的相关性更大。通过对大坝高度、湖泊体积和泥石组成的回归分析，可以合理预测峰值流量。(4) 细粒坝溃坝后泥石颗粒分布均匀，而宽级配坝由于颗粒偏析在表面形成铠装层。残坝沿水流方向的倾角随坝高的增加先减小后增大，受湖形系数的影响。此外，由细粒碎石组成的残坝的坡角和厚度均小于宽级配坝。试验结果表明，滑坡坝决口过程和破坏模式受坝体与回水湖相互作用的调控，对洪峰流量预测提出了挑战。河床坡度对滑坡溃坝的影响将在进一步研究中考虑。