基于Matlab的下荆江二元岸坡崩塌过程动态模拟

三峡水库运行后下荆江河段冲刷下切,局部失稳崩岸频繁发生。针对下荆江河段概化的上粘下砂二元岸坡,文章推导了崩塌土体坡脚堆积掩护公式,结合下部砂土层冲刷计算与上部悬空粘土层稳定性分析,同时考虑水位、土体性质、岸坡形态等随时间的耦合变化,利用Matlab编程建立了岸坡崩塌分析模型;应用该模型动态模拟了下荆江二元河岸崩退过程,与现场实测符合良好;在此基础上,探讨了不同水位变化模式对二元河岸崩塌过程的影响。研究结果表明:水位下降期较之水位上升期上部粘土层更易发生绕轴崩塌;水位变化至两土层交界面附近时是岸坡崩塌的最危险时期;与未考虑坡脚掩护相比,考虑掩护后落、涨水期的坡脚累计冲刷距离分别减少约45%和17%。