地震滑坡堵江作用形成的梯級堰塞湖,上下游單元之間存在級聯(lián)效應(yīng),增大了潰決風(fēng)險(xiǎn)和成災(zāi)規(guī)模。及時合理的應(yīng)急方案可以有效保證上下游的生命財(cái)產(chǎn)安全,然而現(xiàn)階段缺乏快速定量的梯級堰塞湖的風(fēng)險(xiǎn)分析方法。以潰口洪水計(jì)算為核心,結(jié)合河道洪水演進(jìn)計(jì)算和水庫調(diào)洪計(jì)算,提出了一種梯級堰塞湖連潰洪水的快速計(jì)算方法,并應(yīng)用至國內(nèi)外第一個具有詳細(xì)數(shù)據(jù)資料的梯級堰塞湖小崗劍梯級堰塞湖潰決實(shí)例中。定性分析了堰塞湖風(fēng)險(xiǎn)等級,使用提出分析方法進(jìn)一步定量反演計(jì)算連潰洪水過程,評估了應(yīng)急處置工程效果,分析不同組合狀況下連潰洪水的規(guī)模。結(jié)果顯示:反演計(jì)算其連潰峰值流量為3 736 m³/s,與實(shí)測值3 950 m³/s基本一致。當(dāng)不開挖泄流槽時,連潰峰值流量高達(dá)4 865 m³/s,泄流槽降低梯級洪峰30%。快速定量連潰洪水計(jì)算可以輔助優(yōu)化聯(lián)合調(diào)度方案,是減輕連潰洪水災(zāi)害、保護(hù)流域整體安全的一種行之有效的非工程措施。研究結(jié)果可以為梯級堰塞湖定量風(fēng)險(xiǎn)評估以及應(yīng)急除險(xiǎn)預(yù)案制定提供理論依據(jù)。 

【文章來源】：水利水電技術(shù). 2020,51(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

小崗劍梯級堰塞湖地理位置示意

圖2是ERMINI等 [24]針對堰塞湖風(fēng)險(xiǎn)分析提出的無量綱堆積體指標(biāo)法DBI。DBI是根據(jù)84座堰塞湖收集的資料,以壩體體積、流域面積和壩高為指標(biāo)的堰塞體穩(wěn)定性分析方法,計(jì)算簡單,可用于堰塞湖形成初期的應(yīng)急安全評價。公式為DBΙ=log A a V d /Η d ?????? ??? (12)

小崗劍上堰塞體爆破成槽后,壩頂開始過流,在水流的沖刷下泄流槽開始逐漸加寬加深,導(dǎo)致壩體漫頂潰決,潰口流量下泄后造成下游堰塞湖接連潰決,形成梯級連潰。位于一把刀下游3 km出山口處的漢王場水文站(見圖1)記錄了連潰洪水過程:6月12日12:20潰決洪水開始逐漸增加,12:40下泄流量達(dá)到150 m3/s,隨后潰口流量增加顯著,13:07左右流量增加至1300 m3/s,至13:17達(dá)到最大洪峰流量約3950 m3/s,峰值流量過后,14:10左右潰壩洪水降低至1000 m3/s以下,具體連潰流量過程線如圖3所示。根據(jù)圖中曲線積分得到潰壩過程中總泄洪流量為1.27×107 m3,與勘測過程中得到總泄洪量約1.09×107 m3[2]基本相當(dāng),誤差主要來源于堰塞壩材料分布不均,堰塞壩往往很少發(fā)生完全潰決,因此仍有部分庫水未下泄。3 基于快速連潰洪水計(jì)算的定量風(fēng)險(xiǎn)分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]An approach to quick and easy evaluation of the dam breach flood[J]. CHEN ZuYu,PING ZiYi,WANG NaiXin,YU Shu,CHEN ShuJing.  Science China（Technological Sciences）. 2019(10)
[2]土石壩和堰塞壩潰決機(jī)理與潰壩數(shù)學(xué)模型研究進(jìn)展[J]. 陳生水,陳祖煜,鐘啟明.  水利水電技術(shù). 2019(08)
[3]堰塞湖潰壩快速定量風(fēng)險(xiǎn)評估方法——以2014年魯?shù)榈卣鹦纬傻募t石巖堰塞湖為例[J]. 石振明,熊永峰,彭銘,熊曦,朱艷.  水利學(xué)報(bào). 2016(06)
[4]梯級大壩潰決洪水漸進(jìn)增強(qiáng)機(jī)制數(shù)值模擬[J]. 黃衛(wèi),曹志先.  武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2014(02)
[5]串珠狀堰塞湖級聯(lián)潰決對汶川震區(qū)河流演化的影響[J]. 朱興華,崔鵬,陳華勇,唐金波,鄒強(qiáng).  四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版). 2012(04)
[6]汶川地震堰塞湖分布規(guī)律與風(fēng)險(xiǎn)評估[J]. 崔鵬,韓用順,陳曉清.  四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版). 2009(03)

碩士論文
[1]土石壩潰決沖刷與洪水演進(jìn)研究[D]. 李相南.中國水利水電科學(xué)研究院 2017



本文編號：3025815