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埋藏冰对冰碛坝溃决过程影响的规律性研究—实验初探

埋藏冰；冰碛坝；溃决过程；峰值流量；参数模型

冰碛坝由松散冰碛物堆积而成，其坝体固结性能较差、结构和物质组成复杂，海拔较高时，内部可能含有埋藏冰。当环境温度升高时，坝体内部固态冰融化并改变坝体结构和材料物理力学性质，直接影响坝体稳定性，增大冰碛坝溃决风险。本文通过水槽实验构建了模拟天然河道的实验装置，通过改变埋藏冰粒径、埋藏冰含量、埋藏冰融化程度（融化时间表征）、坝体粗颗粒含量及坝体高度，探究了含埋藏冰的冰碛坝的溃决特征及漫顶条件的溃决流量变化规律。结果显示，含埋藏冰的坝体更易发生贯穿坝体的渗流和下游坝坡失稳破坏，含冰冰碛坝溃决模式主要为一般漫顶溃决和边坡失稳+漫顶溃决两种模式；冰碛坝溃决峰值流量Q_p受埋藏冰影响显著并随埋藏冰相关参数变化表现出一定的规律；根据以上规律性变化，通过量纲分析和多元非线性回归方法，构建了考虑埋藏冰相关参数的含冰冰碛坝溃决峰值流量预测模型。模型验证表明，考虑埋藏冰影响的模型预测效果优于现有模型。该研究揭示了埋藏冰对冰碛坝溃决过程的复杂影响，为理解高寒山区冰碛坝溃决灾害提供了新视角，对高寒山区防灾减灾策略制定具有指导意义。