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广东水利水电 2011年第9期 40-42,46页

作者：陈春燕李远强吴春耀刘锐许征珠江水文水资源研究所勘测中心广东广州510370 广东省水文局梅州水文分局广东梅州514021 中水珠江规划勘测设计有限公司广东广州510370

为了合理地规划水库群的防洪设计标准,应给出水库溃坝流量过程甚至梯级水库连续溃坝的流量过程。该文选取2个梯级水库(上游水库的库容远大于下游水库库容),计算上游水库溃坝洪水,并研究上游水库溃决引起下游水库连续溃坝的可能性,采用... 详细信息

为了合理地规划水库群的防洪设计标准,应给出水库溃坝流量过程甚至梯级水库连续溃坝的流量过程。该文选取2个梯级水库(上游水库的库容远大于下游水库库容),计算上游水库溃坝洪水,并研究上游水库溃决引起下游水库连续溃坝的可能性,采用简化水力计算法、经验公式等方法计算下游水库溃坝可能发生的时间以及连续溃坝流量过程,为类似梯级水库工程的设计和现有梯级水库的调度管理提供参考。

关键词：混凝土坝连续溃坝溃坝最大流量溃坝洪水演进调洪演算

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山区河流连续溃坝洪水过程数值模拟

山区河流连续溃坝洪水过程数值模拟

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中国大坝工程学会2021学术年会

作者：龙晓飞陈丕翔珠江水利科学研究院广东省水利水电科学研究院

为充分有效利用水能资源,众多大江大河上均修建了多座拦河坝,形成流域梯级开发的状态。在遭遇超标准暴雨等极端气候条件下,上游拦河坝溃决对下游防护区造成严重的洪灾损失。本文在特大暴雨洪水相关资料基础上,利用水文模型计算区域河道... 详细信息

为充分有效利用水能资源,众多大江大河上均修建了多座拦河坝,形成流域梯级开发的状态。在遭遇超标准暴雨等极端气候条件下,上游拦河坝溃决对下游防护区造成严重的洪灾损失。本文在特大暴雨洪水相关资料基础上,利用水文模型计算区域河道流量过程并利用DEM建立了连续溃坝洪水演进数学模型,对山区河流梯级拦河坝相继溃决过程进行了复演,所用研究方法和模型可供资料缺乏的山区河流进行洪水风险分析及溃坝事件应急响应等参考。

关键词：梯级拦河坝连续溃坝洪水演进应急响应

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梯级水库土石坝连溃模拟及风险分析

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水力发电学报 2018年第7期37卷 65-73页

作者：胡良明张志飞李仟郭新蕾郑州大学水利与环境学院郑州450001 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038

目前梯级水库群的建设开发越来越重要,但是国内外学者在这方面的研究还很少。针对这种现状,在DBIWHR溃坝模型计算土石坝溃坝过程的基础上,通过调洪演算把上下游水库联系起来,建立了梯级水库土石坝连续溃坝模型。选取实例(唐家山—甲水... 详细信息

目前梯级水库群的建设开发越来越重要,但是国内外学者在这方面的研究还很少。针对这种现状,在DBIWHR溃坝模型计算土石坝溃坝过程的基础上,通过调洪演算把上下游水库联系起来,建立了梯级水库土石坝连续溃坝模型。选取实例(唐家山—甲水库梯级水库),在下游甲水库有预警、无预警和不同泄水能力等工况下,进行了连溃模拟及风险分析。结果表明用DB-IWHR溃坝模型模拟唐家山水库溃坝过程,流量模拟值与实测值吻合较好,但比实测值稍大;在梯级水库运行中,通过增加预警信号提前泄水和增大下游水库泄水能力可有效降低梯级水库连续溃坝的风险。

关键词：土石坝梯级水库连续溃坝风险分析 DB-IWHR模型

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极端降雨条件下小流域淤地坝系连溃风险分析

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水土保持学报 2022年第1期36卷 30-37页

作者：祖强陈祖煜于沭黄谢平于坤霞王志坚王琳西安理工大学西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048 中国水利水电科学研究院岩土工程研究所北京100048 浙江大学建筑工程学院岩土工程研究所杭州310058 山西农业大学水土保持科学研究所太原030013

近年来,黄土高原上的淤地坝在减轻水土流失、淤地造田等方面发挥了重要作用。但相较土石坝,淤地坝的防洪标准不高,更容易发生溃坝。淤地坝多以梯级形式分布在若干小流域中,构成了一个复杂的坝系网络,为正确评价溃决风险带来很大的挑战... 详细信息

近年来,黄土高原上的淤地坝在减轻水土流失、淤地造田等方面发挥了重要作用。但相较土石坝,淤地坝的防洪标准不高,更容易发生溃坝。淤地坝多以梯级形式分布在若干小流域中,构成了一个复杂的坝系网络,为正确评价溃决风险带来很大的挑战。采用一种基于小流域水文计算和考虑复杂入流条件的淤地坝系连溃风险分析模型及相应的计算程序FT-IWHR,以山西省西廒沟流域淤地坝除险加固工程为实例,在校核工况(洪水重现期为200年)下对现状淤地坝系进行了连溃风险分析。同时在现状坝系和若干年后各坝淤积面达到设计淤积高程这2种工况下对除险加固方案进行了可行性分析。结果表明:现有8#中型坝不满足防洪标准,临界降雨量仅为133 mm;增设宽6 m、高3 m的溢洪道后临界降雨量增至945 mm,在淤积面达到设计淤积高程后临界降雨量降为886 mm,均满足防洪要求;且增设溢洪道能够有效减少淤积面升高带来的风险。研究提出的淤地坝系连溃风险分析方法及实例应用成果对淤地坝系在极端降雨下的防洪风险分析和规划设计具有一定的参考价值。

关键词：淤地坝梯级分布连续溃坝风险分析除险加固

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堰塞坝连续溃决泥石流规模放大效应模型试验与数值仿真研究

堰塞坝连续溃决泥石流规模放大效应模型试验与数值仿真研究

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作者：张利强成都理工大学

学位级别：硕士

我国是一个地质灾害频发的国家,“5.12”大地震后出现了大量由滑坡、崩塌等地质灾害产生的松散堰塞坝,堰塞坝属于天然坝体,大多数堰塞坝自身结构不稳定,在强降雨等条件下,堰塞坝前流体水位急剧增长,随时都存在溃坝的危险,若上游山洪爆... 详细信息

我国是一个地质灾害频发的国家,“5.12”大地震后出现了大量由滑坡、崩塌等地质灾害产生的松散堰塞坝,堰塞坝属于天然坝体,大多数堰塞坝自身结构不稳定,在强降雨等条件下,堰塞坝前流体水位急剧增长,随时都存在溃坝的危险,若上游山洪爆发使得峡谷沟道内多个堰塞坝连续溃决,山洪会沿途侵蚀铲刮松散颗粒进而转化为泥石流,随着堰塞坝的连续溃决过程,泥石流规模会被逐步放大,容易在下游形成特大泥石流灾害。本文以七盘沟泥石流灾害为例,在地震等地质灾害作用下,七盘沟主沟及支沟内存在多处松散堰塞坝。2013年7月10日,七盘沟地区突发强降雨引发上游洪水,上游支沟堰塞坝在洪水冲刷下溃决,产生突发型洪流向下游冲去,再使得主沟道内堰塞坝逐个溃决,最后造成特大泥石流灾害。研究堰塞坝的连续溃决过程以及泥石流规模的放大效应,对堰塞坝溃决风险研究具有重要的科研意义,同时对堰塞坝连续溃决型泥石流的治理具有实际应用价值。首先以七盘沟野外勘察入手,通过泥石流泥位高低找到泥石流规模放大效应野外证据;随后以现场堆积体为研究对象,通过室内模型试验深入研究堰塞坝的溃决特征以及串联型堰塞坝连续溃决对泥石流规模的放大效应,分析孔隙水压力、声发射信号、加速度(微震)信号以及溃决流量来探讨细颗粒含量、水槽坡度和材料密实度对放大效应的影响;由于物理试验需要耗费大量的人力、物力和时间,最后通过更加便捷的数值模拟方法得到相关控制参数对泥石流规模放大效应更详细的影响。得出的成果和认识如下:(1)对七盘沟进行野外地质勘察,对“7.10”特大泥石流在多个堰塞坝堵溃点处的泥石流雍高高度以及冲刷深度进行调查分析,发现从上游堰塞坝堵溃点到下游堰塞坝堵溃点的泥石流受阻雍高高度整体呈现上升趋势,找到泥石流规模放大效应的野外直接证据。(2)松散堰塞坝溃决过程中土颗粒运移产生的摩擦及碰撞,都会产生加速度(微震)和声发射信号,声发射信号幅值、频率和累计能量以及微震信号的频率、阿里亚斯烈度等都与堰塞坝溃决过程密切相关。(3)堰塞坝溃决存在整体滑动溃决、漫顶溃决和渐进式溃决等模式,堰塞坝溃决模式与细颗粒含量、密实度、上游来流情况等多种因素相关,不同的溃决模式对应不同的溃决机理及特征。在室内单坝模型试验中讨论了细颗粒含量对溃决特征的影响,试验过程中明显观察到了两种溃决模式,当细颗粒含量很低时,堰塞坝发生整体滑动溃决;当细颗粒含量逐渐增大时,溃决模式往往偏向漫顶溃决。而上游来流情况同样影响着堰塞坝溃决模式,当来流流量偏小,坝前水位还未至坝顶时,坝体底部已经完全渗透,随后发生渐进式溃决,当来流流量偏大后,流体还未完全渗透坝体时流体水位已经漫过堰塞坝顶,此时便发生漫顶溃决,这两种溃决模式在双坝连续溃决模型试验中是很常见的。(4)堰塞坝内部孔隙水压力变化与水流入渗和堰塞坝溃决过程息息相关。水流渗透进入堰塞坝内部,使得孔隙水压力逐渐上升,但在堰塞坝溃决时,内部孔隙水压力迅速消散,孔隙水压力曲线在堰塞坝溃决时出现峰值。(5)借助声发射信号和加速度(微震)信号得出不同控制因素下堰塞坝溃决所释放的能量,对比上下游堰塞坝溃决的时间长短、累计能量大小以及流量等参数,对泥石流规模放大效应进行初步量化分析。(6)通过数值模拟FLOW-3D软件进行更宽尺度范围的细颗粒含量、密实度、水槽坡度和堰塞坝数量等参数对堰塞坝连续溃决泥石流规模放大效应的影响。数值模拟结果发现随着细颗粒含量增大、水槽坡度增大以及堰塞坝数量的增多,连续溃决的泥石流规模放大效应倍数都在增大,而随着密实度的增加,放大效应倍数呈下降趋势。

关键词：堰塞坝连续溃坝放大效应水槽试验数值模拟

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