【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于滑坡涌浪冲击评估，尤其涉及一种滑坡涌浪冲击浮船灾害链估测方法及系统。
技术介绍
1、滑坡诱发涌浪主要包括滑坡失稳、滑移、涌浪产生、传播,包括近场和远场传播,以及对水工结构冲击等阶段，是一个涉及工程地质学、滑坡动力学、岩土力学、流体力学等多个学科的复杂流固耦合过程。滑坡诱发涌浪作为滑坡失稳滑移运动入水而形成的次生灾害，其产生的破坏可能远超滑坡灾害本身，经常造成大量人员伤亡、经济损失，甚至是灾难性后果。库区滑坡涌浪灾害链是一种具有严重危险性的灾害形式，它指在水库库区发生滑坡或崩塌后，引发一系列连锁反应，易诱发各类次生衍生灾害。滑坡涌浪灾害链具有突发性、不可预测性、破坏力强、扩散性广以及连锁反应效应等危险特点。此外，当发生滑坡时，滑坡物质以极快的速度冲入水库中，对水库坝体造成巨大冲击力。如果坝体无法承受这种压力，就有可能发生决口，导致水库完全溃决，巨大洪水将迅速释放，冲击下游地区，给人民的生命财产安全带来极大威胁。
2、目前，在滑坡涌浪灾害机理研究方面，目前学者们简要揭示了滑坡涌浪灾害链形成和发展的基本规律，以及相关机制，并分析了滑坡物质对水库的冲击力、涌浪对周边环境的影响等关键问题，为灾害的预防和治理提供了重要的理论支持。但仍然存在很多细节和复杂问题需要进一步深入研究，如滑坡物质与水库相互作用的动力学过程、涌浪的扩散规律、滑坡-水流-浮船动力耦合过程仿真等，仍然存在很大的挑战。
3、对于滑坡涌浪特征计算和浪高的预测主要分为经验公式、物理模型试验、现场监测、数值模拟三类，经验公式是一种在理论分析基
4、涌浪危险性评价和预测则侧重于对滑坡涌浪灾害链的特征、演化过程和影响范围进行研究，以揭示其危险性和潜在威胁。危险性评价方面的研究主要集中在滑坡涌浪灾害链的演化过程和影响范围。研究人员利用物理模型、计算模拟等手段，模拟滑坡涌浪的传播路径、波浪特征和冲击力等，以揭示其对下游地区的影响。同时，也考虑了地形地貌、土壤特性、水库参数等因素对滑坡涌浪的影响，以提高评价结果的准确性，但模型试验方法通常成本较高，且耗时耗力。传统基于数学模型的方法通常采用一些简化量化方法，量化各参数的影响，存在一定的主观性，且无法反映真实物理机制。此外，灾害链演化过程包括多个阶段，且各阶段物理机理存在显著差异，难以通过单一的物理模型试验或数值模型来描述整体灾害链演化过程与阶段间交互影响。目前模拟滑坡涌浪灾害链全过程的数值模型还有待进一步开发和验证。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提出一种滑坡涌浪冲击浮船灾害链估测方法及系统，其特征在于：
2、通过三维扫描得到m个块石的三维点云，结合随机变量生成方法生成指定块石含量的土石混合体实体模型，采用粒子填充算法分别构建真实物理世界坐标系的多个粒子模型，并建立缆线单元模型，获取真实物理世界坐标系的不同粒子模型的参数信息；
3、结合真实物理世界坐标系的多个粒子模型构建对应的控制方程；
4、重复迭代执行真实物理世界坐标系下不同粒子模型的初始化以及控制方程求解，直至达到预设的最大计算步数；
5、结合对应的控制方程进行计算，得到滑坡土体粒子、地形粒子、块石粒子、水流粒子、浮船粒子、水工建筑物粒子的应力、加速度、速度、位移、位置信息，用于指导库区涌浪风险区浮船安全范围规划以及涌浪冲击作用下水工建筑物损伤分析和预测。
6、本专利技术方法的具体步骤如下：
7、步骤1：采用手持式三维激光扫描仪对大量不同粒径的块石进行扫描，得到m个块石的三维点云，通过随机变量生成方法得到每个块石的块石序号、块石体积变换系数、块石旋转变换系数，生成指定块石含量的土石混合体实体模型，采用粒子填充算法分别构建真实物理世界坐标系的三维滑坡土体粒子模型、真实物理世界坐标系的三维地形粒子模型、真实物理世界坐标系的三维块石粒子模型、真实物理世界坐标系的三维水流粒子模型、真实物理世界坐标系的三维浮船粒子模型、真实物理世界坐标系的三维水工建筑物粒子模型，并建立真实物理世界坐标系的三维缆线单元模型，进一步进行模型校核；获取真实物理世界坐标系的不同类型的粒子模型的参数信息；
8、步骤2：结合真实物理世界坐标系的三维滑坡土体粒子模型构建滑坡入水时滑坡土体粒子控制方程，结合真实物理世界坐标系的三维块石粒子模型构建块石粒子控制方程，结合真实物理世界坐标系的三维浮船粒子模型构建浮船粒子控制方程，结合建立的真实物理世界坐标系的三维缆线单元模型进行缆线单元集中力和扭矩计算，结合真实物理世界坐标系的三维水工建筑物粒子模型构建水工建筑物粒子控制方程；
9、步骤3：重复迭代执行真实物理世界坐标系下不同粒子模型的初始化以及控制方程求解，直至达到预设的最大计算步数；
10、步骤4：结合滑坡入水时滑坡土体粒子控制方程、块石粒子控制方程、浮船粒子控制方程、水工建筑物粒子控制方程分别进行计算，得到滑坡土体粒子、地形粒子、块石粒子、水流粒子、浮船粒子、水工建筑物粒子的应力、加速度、速度、位移、位置信息，进一步将水流粒子位置信息、浮船位置信息、水工建筑物冲击力信息进行可视化展示，用于指导库区涌浪风险区浮船安全范围规划以及涌浪冲击作用下水工建筑物损伤分析和预测。
11、作为优选，步骤1所述通过随机变量生成方法生成每个块石的块石序号、块石体积变换系数、块石旋转变换系数，具本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种滑坡涌浪冲击浮船灾害链估测方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的滑坡涌浪冲击浮船灾害链估测方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的滑坡涌浪冲击浮船灾害链估测方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的滑坡涌浪冲击浮船灾害链估测方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的滑坡涌浪冲击浮船灾害链估测方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的滑坡涌浪冲击浮船灾害链估测方法，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的滑坡涌浪冲击浮船灾害链估测方法，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的滑坡涌浪冲击浮船灾害链估测方法，其特征在于：
9.根据权利要求8所述的滑坡涌浪冲击浮船灾害链估测方法，其特征在于：
10.一种滑坡涌浪冲击浮船灾害链估测系统，其特征在于，包括：
【技术特征摘要】
1.一种滑坡涌浪冲击浮船灾害链估测方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的滑坡涌浪冲击浮船灾害链估测方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的滑坡涌浪冲击浮船灾害链估测方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的滑坡涌浪冲击浮船灾害链估测方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的滑坡涌浪冲击浮船灾害链估测方法，其特征在于：
【专利技术属性】
技术研发人员：李典庆，苏正洋，王顺，许宵，郭哲恒，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：
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