杜文杰，盛 謙，楊興洪，魏鵬飛，李麗華，付曉東*

(1.中國科學(xué)院 武漢巖土力學(xué)研究所 巖土力學(xué)與工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430071；2.中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049；3.云南交投集團(tuán)公路建設(shè)有限公司，云南 昆明 650100；4.湖北省地質(zhì)局第八地質(zhì)大隊(duì)，湖北 襄陽 441000)

自然災(zāi)害事件的發(fā)生和發(fā)展并非彼此獨(dú)立，相繼發(fā)生的災(zāi)害在時(shí)間和空間上都存在著一定關(guān)聯(lián)。由一種災(zāi)害引發(fā)或?qū)е铝硗庖环N災(zāi)害發(fā)生，從而使得災(zāi)害的發(fā)生具有鏈?zhǔn)叫?yīng)，這樣的災(zāi)變現(xiàn)象稱為災(zāi)害鏈。

滑坡—堵江—堰塞湖災(zāi)害鏈?zhǔn)歉呱綅{谷地區(qū)典型的災(zāi)害鏈形式，例如：2018年10月11日和11月3日，西藏白格村金沙江右岸發(fā)生了兩次大規(guī)模高位滑坡，先后堵塞金沙江形成堰塞湖，后期堰塞體潰決形成的下泄洪水給下游四川、云南造成了嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害。相比于單一滑坡災(zāi)害而言，滑坡—堵江—堰塞湖災(zāi)害鏈的危險(xiǎn)性通過時(shí)空上的延拓而大幅增加。然而，由于災(zāi)害之間鏈生關(guān)系的復(fù)雜性及當(dāng)前研究方法的局限性，目前仍缺乏針對鏈生災(zāi)害的深入研究。

災(zāi)害成鏈的關(guān)鍵在于承災(zāi)體之間的能量傳遞，對于滑坡—堵江—堰塞湖這一災(zāi)害鏈形式，滑坡與水體間復(fù)雜的流-固耦合作用作為災(zāi)害鏈的銜接過程，往往決定了后續(xù)災(zāi)害的影響規(guī)模。其中，水以不同形式參與到災(zāi)害鏈的全過程，以自由水形式存在的江河、水庫與海洋，以及入滲到滑坡體中的孔隙水，為模型的建立及災(zāi)害的精細(xì)化分析帶來困難。

傳統(tǒng)網(wǎng)格方法，如有限單元法，在模擬滑坡等大位移和大變形問題時(shí)存在網(wǎng)格畸變問題，水體的翻騰和破碎現(xiàn)象具有高度的非線性，基于網(wǎng)格的經(jīng)典流體動(dòng)力學(xué)方法很難進(jìn)行建模與模擬。相比之下，無網(wǎng)格方法的優(yōu)勢明顯，諸如：SPH為代表的無網(wǎng)格粒子類方法、DDA方法，DEM-SPH為代表的離散元-無網(wǎng)格耦合方法均得到了廣泛的應(yīng)用。其中，物質(zhì)點(diǎn)法（MPM）作為一種兼具歐拉和拉格朗日描述的計(jì)算方法，綜合了傳統(tǒng)網(wǎng)格類方法和無網(wǎng)格方法的優(yōu)勢，二十多年來廣泛應(yīng)用于模擬滑坡失穩(wěn)、流體流動(dòng)及流-固耦合等復(fù)雜力學(xué)問題上。然而，傳統(tǒng)的MPM只能獨(dú)立地模擬滑坡或水體，不適用于模擬滑坡堵江過程中的復(fù)雜流-固耦合問題。近年來發(fā)展的兩相雙質(zhì)點(diǎn)格式的MPM通過對固相與液相分開建模，可將自由水、孔隙水在統(tǒng)一的框架下進(jìn)行顯式表達(dá)。

本文針對滑坡堵江災(zāi)害鏈生過程，在Pradhana發(fā)展的兩相雙質(zhì)點(diǎn)物質(zhì)點(diǎn)法（TPDP-MPM）的基礎(chǔ)上，將TPDP-MPM拓展應(yīng)用至地質(zhì)災(zāi)害（鏈）的分析與評(píng)估中。通過模擬再現(xiàn)模型試驗(yàn)尺度下的Lituya滑坡體-水體相互作用過程，驗(yàn)證了TPDP-MPM在處理復(fù)雜流-固耦合問題方面的能力。在此基礎(chǔ)上，對2011年湖北十堰二荒村滑坡堵塞平渡河災(zāi)害鏈生全過程進(jìn)行計(jì)算模擬與分析，進(jìn)一步豐富了滑坡堵江鏈生災(zāi)害方面的認(rèn)識(shí)。

1 兩相雙質(zhì)點(diǎn)MPM

1.1 物質(zhì)點(diǎn)法的基本原理

物質(zhì)點(diǎn)法綜合了網(wǎng)格類方法與無網(wǎng)格類方法的優(yōu)勢，將計(jì)算域視作一組物質(zhì)點(diǎn)組成的連續(xù)體。每個(gè)質(zhì)點(diǎn)（MPs）存儲(chǔ)其代表區(qū)域的所有物理信息，如速度、質(zhì)量、位移和其他量，通過形函數(shù)實(shí)現(xiàn)質(zhì)點(diǎn)與背景網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)（GNs）間信息的相互映射。如圖1所示，允許代表實(shí)際計(jì)算域的 MPs（用紅色圓點(diǎn)標(biāo)記）自由移動(dòng)，并在每一步累積映射自GNs的位移，而背景網(wǎng)格則在每一步結(jié)束后重置。

圖1 物質(zhì)點(diǎn)法計(jì)算流程Fig. 1 Computational cycles of MPM

在計(jì)算域 Ω中，質(zhì)量守恒和線動(dòng)量守恒是連續(xù)體的基本方程，可以表示為：

式（1）～（2）中， ρ 和 ρ˙分別為密度和密度的時(shí)間導(dǎo)數(shù)，

v

和

v

˙分 別為速度和加速度矢量， σ為柯西應(yīng)力張量，?· 表 示散度算子，

b

表示體力。由于質(zhì)量信息儲(chǔ)存在MPs上，因此，物質(zhì)點(diǎn)法質(zhì)量守恒自動(dòng)滿足。動(dòng)量守恒的弱形式可以通過加權(quán)殘差法推導(dǎo)出來。將任意試函數(shù)

w

引入式（2），然后，在以 ?Ω 為邊界的整個(gè)計(jì)算域 Ω上進(jìn)行積分，控制方程的弱形式可以改寫為：

式中， τ表 示 d

S

面上的剪應(yīng)力張量。

1.2 兩相雙質(zhì)點(diǎn)MPM

通常，在流-固耦合力學(xué)問題中，水不僅作為孔隙中的耦合流體存在，而且作為自由流體存在，如河流、海洋和水庫。兩相雙質(zhì)點(diǎn)MPM通過對固相與液相分別建模，將自由水、孔隙水在統(tǒng)一的框架下進(jìn)行顯式地表達(dá)，如圖2所示。

圖2 兩相雙質(zhì)點(diǎn)MPM示意圖Fig. 2 Schematic diagram of two-phase double-point MPM approach

對TPDP-MPM的固相速度-液相速度格式進(jìn)行簡要介紹，詳細(xì)內(nèi)容參考文獻(xiàn)[25-28]。

飽和多孔介質(zhì)的動(dòng)力學(xué)行為同樣用動(dòng)量守恒方程來表述：

式中： α=s,f 分別表示固相和液相； D /D

t

為物質(zhì)導(dǎo)數(shù)算子； σ為α相的局部應(yīng)力張量；

g

為重力加速度；

m

表示兩相之間動(dòng)量的交換，必須滿足以確保動(dòng)量守恒，在滿足這一條件的前提下，有：

對式（5）求和，可得到混合物的動(dòng)量守恒方程：

式中，表示混合物中的柯西應(yīng)力，即各相應(yīng)力之和。根據(jù)柯西應(yīng)力的概念，各相的線性動(dòng)量守恒意味著混合物的線性動(dòng)量守恒。

Jassim等所提出的重力驅(qū)動(dòng)流中液相與固相的動(dòng)量交換項(xiàng)

m

、

m

為：

式中：為阻力系數(shù)，其中，

n

為 孔隙比，為滑坡體的固有滲透率，

g

為重力加速度標(biāo)量；

p

為液相壓強(qiáng)， ?

φ

為水的體積分?jǐn)?shù)。

c

(

v

?

v

)表示由固相質(zhì)點(diǎn)與液相質(zhì)點(diǎn)耦合產(chǎn)生的黏性力，由于其足以描述耦合系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)，忽略

p

?

φ

，兩相之間的動(dòng)量交換被認(rèn)為是純粹的耗散過程。

針對滑坡堵江災(zāi)害鏈特點(diǎn)，為克服使用水體真實(shí)狀態(tài)方程而導(dǎo)致的時(shí)間積分步長過小的問題，將水體視作微可壓縮流體，采用Becker等提出的人工狀態(tài)方程作為求解水體壓強(qiáng)的控制方程：

式（8）～（11）中，

B

為水體壓強(qiáng)相關(guān)項(xiàng)， γ為反映流體微可壓縮特性的項(xiàng)，變形梯度

J

為液相質(zhì)點(diǎn)當(dāng)前體積與初始體積之比，

I

=[1,1,1,0,0,0]， ψ為勢能函數(shù)。根據(jù)式（10），壓強(qiáng)

p

由式（9）所給出的液相勢能函數(shù)對變形梯度

J

進(jìn)行求導(dǎo)運(yùn)算得到。

此外，基于內(nèi)接Mohr-Coulomb屈服面的Drucker-Prager準(zhǔn)則建立巖土材料的彈塑性本構(gòu)關(guān)系模擬滑坡體。

2 滑坡體-水體相互作用的方法驗(yàn)證

利用兩相雙質(zhì)點(diǎn)MPM法對Fritz開展的模型試驗(yàn)進(jìn)行建模與模擬，模擬結(jié)果進(jìn)一步證明了TPDP-MPM在涉及耦合問題的災(zāi)害鏈評(píng)估中良好的應(yīng)用前景。

1958年7月8日，Gilbert海灣一側(cè)山體在里氏8.3級(jí)地震作用下失穩(wěn)，約3×10m滑坡體滑入Gilbert海灣，激起的涌浪在對岸山體的爬升高度高達(dá)524 m，圖3為滑坡區(qū)域航拍照片。Fritz等建立了模型試驗(yàn)尺度的Lituya滑坡概化模型，將實(shí)際滑坡按1∶675的比例進(jìn)行了縮小。本文以模型試驗(yàn)尺度建立了數(shù)值計(jì)算模型，通過兩套質(zhì)點(diǎn)，將滑坡體離散為2 189個(gè)質(zhì)點(diǎn)，將水體離散為5 877個(gè)質(zhì)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)化背景網(wǎng)格尺寸為0.02 m，兩相材料參數(shù)及其他輸入?yún)?shù)見表1。

圖3 Gilbert海灣Lituya滑坡航拍示意圖Fig. 3 Aerial photo of Lituya landslide in Gilbert inlet

表1 計(jì)算參數(shù)
Tab. 1 Input parameters

滑坡體（砂土） 水體 滑床 時(shí)間步長/(10-5 s)密度/(kg·m-3)摩擦角/(°)黏聚力/kPa 泊松比 彈性模量/(107 Pa)(10-3 m·s-1) 初始孔隙比 體積模量/(107 Pa)滲透系數(shù)/密度/(kg·m-3) γ 摩擦系數(shù)2 400 39 0 0.26 1.6 5 0.2 2 1 000 7 0.2 2.5

在計(jì)算過程中實(shí)時(shí)記錄滑坡誘發(fā)涌浪的運(yùn)動(dòng)，如圖4所示。通過與Fritz模型試驗(yàn)結(jié)果對比發(fā)現(xiàn)，TPDP-MPM可以準(zhǔn)確模擬滑坡體與水體相互作用及耦合過程，從而驗(yàn)證了TPDP-MPM在模擬復(fù)雜流-固耦合問題方面的能力。進(jìn)一步地，可以將TPDP-MPM應(yīng)用于高山峽谷地區(qū)廣泛分布的滑坡堵江災(zāi)害鏈的力學(xué)分析與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

圖4 滑坡誘發(fā)涌浪過程數(shù)值模擬與試驗(yàn)結(jié)果對比Fig. 4 Comparing the numerical and experimental results of landslide induced surge process

3 典型滑坡堵江災(zāi)害案例與仿真模型

二荒村滑坡位于湖北省西北部房縣南部山區(qū)，海拔高程大多在1 100～1 500 m之間，地形切割深度在400～1 000 m之間，屬構(gòu)造侵蝕剝蝕中低山地形。滑體所在平渡河河段自南東向北西徑流，構(gòu)成斜向河谷。河谷橫斷面呈“V”字形，河谷寬20～40 m，兩岸地勢陡峻，坡角35°～65°，局部呈陡崖。滑坡縱長約300 m，后緣寬50 m，前緣寬 150 m，滑體厚10～60 m，平均厚40 m，總滑動(dòng)量15×10m。

2011年6月14日16時(shí)40分，湖北省十堰市房縣上龕鄉(xiāng)二荒村二組平渡河右岸山體發(fā)生滑坡，滑坡堆積體堵塞平渡河，形成堰塞湖。圖5（a）為二荒村滑坡最終堆積并堵塞平渡河的現(xiàn)場照片?；略斐砂賾魷想娬荆ㄑb機(jī)容量7 200 kW）前池和部分壓力管道毀壞，致使百戶溝電站停止發(fā)電。二荒村滑坡地質(zhì)剖面圖如圖5（b）所示，滑坡堆積體由巨石、碎塊石、碎石土及粉質(zhì)黏土等組成，雜亂無序堆積。巨石塊度達(dá)3.0 m×2.0 m×1.5 m，塊石直徑一般為0.4～1.0 m，黏土所占比例較少，土石比約為1∶9。堆積體結(jié)構(gòu)松散，空隙大，可見堰塞湖內(nèi)水流從空隙中下泄。

圖5 二荒村滑坡概況Fig. 5 Overall situation of Erhuang Village landslide

通過兩套質(zhì)點(diǎn)分別對滑坡體與水體進(jìn)行建模，如圖6所示。地層自下而上依次為灰?guī)r、泥質(zhì)粉砂巖和粉質(zhì)黏土夾雜碎塊石?；诓此刹蓸蛹夹g(shù)，將滑坡體離散為2 491個(gè)質(zhì)點(diǎn)，平渡河水體離散為1 172個(gè)質(zhì)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)化背景網(wǎng)格尺寸為1.0 m。采用顯示更新格式，參考材料經(jīng)驗(yàn)與文獻(xiàn)取值，確定兩相材料參數(shù)，見表2。

表2 計(jì)算參數(shù)
Tab. 2 Input parameters

滑坡體（粉質(zhì)黏土夾雜碎塊石） 水體 滑床 時(shí)間步長/(10-5 s)密度/(kg·m-3)摩擦角/(°)黏聚力/kPa 泊松比 彈性模量/(107 Pa)(10-3 m·s-1) 初始孔隙比 體積模量/(107 Pa)滲透系數(shù)/密度/(kg·m-3) γ 摩擦系數(shù)2 300 19 19 0.26 6 75 0.2 2 1 000 7 0.6 2.5

圖6 二荒村滑坡仿真模型Fig. 6 Numerical model of Erhuang Village landslide

通過解除初始地應(yīng)力約束實(shí)現(xiàn)二荒村滑坡的啟動(dòng)：根據(jù)地質(zhì)勘察資料，二荒村滑坡的滑動(dòng)面是明確的，以滑坡體的初始形狀作為計(jì)算邊界對滑坡體進(jìn)行約束，輸入偏大的強(qiáng)度參數(shù)計(jì)算滑坡體初始地應(yīng)力；隨后解除初始約束，給滑坡體賦以實(shí)際強(qiáng)度參數(shù)，使滑坡體進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài)后開始下滑。

4 滑坡堵江災(zāi)害鏈生全過程分析

圖7為TPDP-MPM模擬得到的二荒村滑坡失穩(wěn)堵塞平渡河的全過程持續(xù)約32.3 s間從滑坡啟動(dòng)

t

=0到最終堆積穩(wěn)定

t

=32.3 s中的6個(gè)時(shí)刻的滑坡形態(tài)。由圖7可以看出：初始時(shí)刻，在重力作用下，二荒村滑坡體啟動(dòng)下滑，滑坡體中后緣拉裂縫開始發(fā)育并向深部發(fā)展；12.5 s左右，滑坡體前緣到達(dá)平渡河水面后開始侵入河體，15.75 s時(shí)的模擬結(jié)果如圖7（c）所示；15.8 s左右，滑坡體前緣撞擊河谷后開始沿岸坡堆積；32.3 s左右，滑坡運(yùn)動(dòng)停止，如圖7（f）所示，堆積體在靠近對岸岸坡的最低高程為697.2 m，平渡河水面高程為700 m，即二荒村滑坡幾乎完全堵塞平渡河，并形成堰塞體。圖8為TPDP-MPM計(jì)算得到的二荒村滑坡最終堆積形態(tài)與現(xiàn)場實(shí)際情況（圖8中虛線）的對比，兩者在輪廓上吻合良好。

圖7 二荒村滑坡失穩(wěn)后運(yùn)移—堵江全過程Fig. 7 Whole process of migration and river blocking after failure of landslide

圖8 滑坡最終堆積形態(tài)結(jié)果對比Fig. 8 Final accumulation profile of landslide

4.1 速度分布特征

不同時(shí)刻滑坡體速度場如圖9所示。

根據(jù)滑坡失穩(wěn)過程呈現(xiàn)的模式，將滑坡體沿滑動(dòng)方向等分為前緣部分、中間部分與后緣部分（標(biāo)記如圖7（b）所示）。失穩(wěn)滑動(dòng)前期（

t

=0～9.8 s），在重力作用下，滑坡體中部及前緣開始滑動(dòng)，并逐漸產(chǎn)生比后緣更高的速度；

t

=9.8 s時(shí)，前緣部分速度就達(dá)到了21.0 m/s。在這一階段，滑坡后緣的運(yùn)動(dòng)始終滯后于滑坡前緣。隨著時(shí)間的推移，滑坡后緣與中前緣的速度差距進(jìn)一步拉大，

t

=9.8 s后，后緣與中前緣連接處拉裂縫開始發(fā)展，如圖9（b）所示。隨著拉裂縫逐步向深部擴(kuò)展，后緣“坡腳處”產(chǎn)生自由表面，由于約束減少，后緣開始加速下滑，此時(shí)滑坡后緣運(yùn)移速度高于上一階段的速度，滑坡趨于整體的高速運(yùn)動(dòng)。

t

=12.3 s時(shí)，滑坡體前緣開始由滑床拋出，如圖9（c）所示，滑坡體質(zhì)點(diǎn)速度進(jìn)一步提高，在16.0 s左右，滑坡體入水速度達(dá)到了39.6 m/s。此后，隨著滑坡體前緣開始侵入水體，對比平渡河水面上下的滑坡體質(zhì)點(diǎn)速度可以發(fā)現(xiàn)：入水部分的滑坡體在水體制動(dòng)作用下速度開始大幅降低，如圖9（e）所示。此后，滑坡整體向河谷內(nèi)減速、堆積，直至

t

=32.3 s末，滑坡整體速度趨于0，此時(shí)滑坡體與平渡河水體均接近于穩(wěn)定狀態(tài)，堆積過程結(jié)束，如圖9（h）所示。

4.2 能量演化規(guī)律

圖10為滑坡—堵江災(zāi)害全過程中的滑坡體質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能、滑坡體總動(dòng)能隨時(shí)間的變化情況。由圖10可知：滑坡由啟動(dòng)到前緣抵達(dá)河面前（0～11.9 s），滑坡動(dòng)能快速提高，圖10（a）中的兩條曲線可以說明滑坡體前緣和后緣的動(dòng)能演化規(guī)律，前期滑坡后緣動(dòng)能始終低于前緣，后緣動(dòng)能在6.2 s后開始與滑坡前緣以一致的增速增長；9.68 s左右，滑坡前緣到達(dá)臨河緩坡區(qū)域后，前緣速度有所降低，如圖9（b）所示，滑坡體總動(dòng)能增長放緩，如圖10（b）的范圍Ⅲ所示；11.9 s滑坡前緣入江后，如圖10（a）范圍Ⅰ所示，質(zhì)點(diǎn)速度的離散性增強(qiáng)，在水體制動(dòng)作用下，滑坡體前緣入水部分的質(zhì)點(diǎn)速度明顯降低。隨著入水滑坡體積的增大，水體制動(dòng)作用越發(fā)顯著，滑坡體總動(dòng)能保持增長但趨勢進(jìn)一步放緩，如圖10（b）中范圍Ⅰ所示；15.8 s左右滑坡體前緣到達(dá)河谷前，滑坡體總動(dòng)能達(dá)到峰值，滑坡體前緣撞擊河谷后速度趨于0，滑坡體開始在河谷底部向上堆積，由于重力勢能的減小，滑坡體總動(dòng)能開始銳減，如圖10（b）范圍Ⅱ所示，直至32.3 s時(shí)完全堆積、靜止。

4.3 滑坡—堵江全過程分析

從TPDP-MPM模擬結(jié)果來看，二荒村滑坡在重力作用下啟動(dòng)，經(jīng)歷下滑過程中的加速、破裂解體后，滑坡體前緣侵入平渡河水體，并在撞擊平渡河河谷后開始在谷底堆積，最終完全堵塞平渡河，形成方量巨大的堰塞體。滑坡—堵江全過程可分為4個(gè)階段。

1）失穩(wěn)啟動(dòng)

t

=0～9.8 s時(shí)，在重力作用下，滑坡體的動(dòng)能開始累積，滑坡體中前緣很快加速到10 m/s以上。在這一階段，受制于中前緣的約束，滑坡后緣滑動(dòng)速度滯后于中前緣，如圖9（b）所示。

2）高速滑動(dòng)

t

=9.8～12.5 s時(shí)，隨著中前緣與后緣速度差增加，在滑坡體后緣與中前緣連接處形成了拉裂縫，并向深部發(fā)展，滑坡體中前緣開始脫離后緣，約束減弱，后緣開始加速下滑，滑坡體趨于整體滑動(dòng)。由于臨河岸坡地形逐漸平緩，滑坡體前緣由滑床向河谷中央拋射，進(jìn)一步提高了滑坡體前緣的入水速度。在這一階段，滑坡表現(xiàn)為整體的高速滑動(dòng)，如圖9（c）所示。

3）入江制動(dòng)

t

=12.5～15.8 s時(shí)，滑坡前緣開始侵入水體，對比圖9（d）平渡河水面上下的質(zhì)點(diǎn)速度，以及圖10（a）入水前后質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能變化，可以發(fā)現(xiàn)：在水體撞擊制動(dòng)及流-固耦合耗散作用下，入水部分滑坡體動(dòng)能顯著降低；這一階段，在中后緣持續(xù)的推動(dòng)作用下，滑坡體依然整體向河谷高速滑移；但隨著入水滑坡體積的增大，水體的制動(dòng)作用越發(fā)明顯，滑坡體總動(dòng)能增長速度放緩。

圖10 滑坡體能量演化Fig. 10 Energy evolution of landslide mass

4）堆積成壩

t

=15.8～32.3 s時(shí)，隨著滑坡體前緣開始碰撞河谷，質(zhì)點(diǎn)速度急劇衰減并趨近于0，如圖9（f）～（h）所示。滑坡體開始在河谷谷底沿岸坡向上堆積，隨著重力勢能減小，滑坡整體運(yùn)移速度開始衰減，并在32.3 s左右滑坡整體堆積，形成堰塞壩堵江。

圖9 滑坡體內(nèi)部速度場演化Fig. 9 Velocity field of the landslide mass

5 結(jié)論與展望

為再現(xiàn)典型滑坡堵江鏈生災(zāi)害演化全過程，將兩相雙質(zhì)點(diǎn)MPM擴(kuò)展應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害鏈的分析與評(píng)估中。以2011發(fā)生的湖北十堰二荒村滑坡為研究對象，利用兩套質(zhì)點(diǎn)分別對滑坡體與水體分別進(jìn)行建模，模擬了二荒村滑坡堵江全過程，對滑坡啟動(dòng)、運(yùn)移、入水制動(dòng)及堆積堵江過程進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，得出以下結(jié)論：

1）通過兩相雙質(zhì)點(diǎn)MPM模擬再現(xiàn)了二荒村滑坡堵塞平渡河的全過程，整個(gè)過程持續(xù)了32.3 s，計(jì)算得到的二荒村滑坡最終堆積形態(tài)與現(xiàn)場勘查形態(tài)大致相同，這也證明了TPDP-MPM在分析地質(zhì)災(zāi)害鏈問題上的可靠性。

2）二荒村滑坡在重力作用下啟動(dòng)，經(jīng)歷下滑過程中的加速、破裂解體后，滑坡體前緣侵入平渡河水體，并在撞擊平渡河河谷后在谷底堆積，最終完全堵塞平渡河形成堰塞壩。從TPDP-MPM模擬結(jié)果來看，二荒村滑坡失穩(wěn)—堵江全過程可分為失穩(wěn)啟動(dòng)、高速滑動(dòng)、入江制動(dòng)和堆積成壩4個(gè)階段。

3）基于速度場分布揭示了滑坡體不同階段的運(yùn)移模式：在滑坡初始啟動(dòng)階段，滑坡后緣的運(yùn)動(dòng)始終滯后于滑坡前緣；隨著中前緣與后緣速度差的拉大，連接處拉裂縫開始發(fā)展；此后滑坡體后緣開始加速，滑坡趨于整體的高速運(yùn)動(dòng)。

4）質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能及總動(dòng)能演化規(guī)律揭示了水體制動(dòng)效應(yīng)對滑坡體堆積過程的影響：滑坡體入水后質(zhì)點(diǎn)速度的離散性增強(qiáng)，滑坡體總動(dòng)能保持增長但趨勢放緩。隨著入水滑坡體積的增大，水體的制動(dòng)作用越發(fā)明顯；隨后滑坡體前緣撞擊河谷后開始沿岸坡堆積，由于重力勢能的減小，滑坡體總動(dòng)能開始銳減直至最終堆積成壩。

受限于計(jì)算能力不足，本文僅進(jìn)行了2維滑坡堵江災(zāi)害鏈生過程模擬，后續(xù)將引入針對性的巖土失效準(zhǔn)則，針對滑坡啟動(dòng)機(jī)制、3維全過程模擬、高效并行計(jì)算等方面開展進(jìn)一步研究。