【摘要】：由于自然環(huán)境的破壞,極端天氣的頻繁出現(xiàn),對土石壩的潰壩破壞研究更應(yīng)該得到重視。本文對暴雨引發(fā)的潰壩洪水進(jìn)行數(shù)值模擬研究,研究結(jié)果對洪水淹沒區(qū)的相關(guān)災(zāi)害預(yù)防工作可以帶來參考和幫助。本研究課題圍繞遼寧省石佛寺水庫展開。先后以石佛寺水庫水體、主壩和主壩下游地區(qū)作為研究對象,對石佛寺水庫水體水動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)情況、主壩發(fā)生漫頂潰壩后潰壩洪水流量過程的計(jì)算和潰口下游的洪水演進(jìn)進(jìn)行了研究。本研究課題主要使用MIKE系列軟件進(jìn)行各個(gè)環(huán)節(jié)的模擬計(jì)算。其中使用MIKE21 FM非穩(wěn)態(tài)網(wǎng)格模型模擬了石佛寺水庫水體的運(yùn)動(dòng)和潰壩洪水向下游的演進(jìn)過程,使用MIKE11模型的Dam-break模塊進(jìn)行了潰口處水力要素的計(jì)算。通過建立相應(yīng)的模型并計(jì)算,得出石佛寺水體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,預(yù)測發(fā)生極端洪水導(dǎo)致漫頂潰壩后,潰口的流量變化過程和洪水向下游的演進(jìn)過程。對于石佛寺水體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,本文從庫區(qū)水體的點(diǎn)、線、面三個(gè)層面分析了石佛寺水庫水體的運(yùn)動(dòng)情況。獲得了特征點(diǎn)的流速、水深變化規(guī)律,得到了指定斷面和整體水面的水位變化情況;通過對主壩的潰壩預(yù)測研究,本文得出了石佛寺水庫最可能發(fā)生潰壩的地點(diǎn)和方式,并使用MIKE11軟件計(jì)算了潰口的洪量變化;對于潰口下游的洪水演進(jìn)研究,本文建立了下游淹沒區(qū)的糙率場,并對洪水演進(jìn)中的流速、到達(dá)時(shí)間、淹沒情況做出了預(yù)測性的模擬。本次研究的意義主要有兩個(gè)方面,其一是通過對石佛寺水庫的水動(dòng)力模擬,可以為水庫的日常管理和運(yùn)營帶來幫助;其二是通過使用MIKE系列軟件的運(yùn)算對水庫洪水災(zāi)害的發(fā)生做出了預(yù)測,主要的研究內(nèi)容是一旦發(fā)生超級(jí)洪水后,下游淹沒區(qū)的洪水演進(jìn)狀態(tài)。這些預(yù)測有助于庫區(qū)下游黃家鄉(xiāng)地區(qū)的洪水災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案編制和洪水風(fēng)險(xiǎn)災(zāi)害評估。
[Abstract]:Due to the destruction of natural environment and the frequent occurrence of extreme weather, more attention should be paid to the dam-break of earth-rock dams. In this paper, the numerical simulation of dam-break flood caused by rainstorm is carried out. The results of the study can bring reference and help to the relevant disaster prevention work in flood area. This research topic revolves around the Shifosi Reservoir in Liaoning Province. Taking the water body of Shifosi reservoir, the main dam and the downstream area of the main dam as the research object successively, the hydrodynamic operation of the water body of Shifosi reservoir is studied. The calculation of flood discharge process after overtopping the main dam and the flood routing in the lower reaches of the crater are studied. This research mainly uses Mike series software to carry on the simulation calculation of each link. The water movement of Shifosi reservoir and the downstream course of dam-break flood are simulated by using MIKE21 FM unsteady grid model, and the hydraulic factors at break are calculated by Dam-break module of MIKE11 model. Through the establishment of the corresponding model and calculation, the movement law of Shifosi water body is obtained, and the flow change process and the downstream course of flood are predicted after the overtopping dam break caused by extreme flood. For the movement law of Shifosi water body, this paper analyzes the movement of Shifosi reservoir water body from three aspects: point, line and surface. The variation law of velocity and depth of water at characteristic point is obtained, and the variation of water level of designated section and whole water surface is obtained, and the location and mode of dam break of Shifosi reservoir are obtained through the prediction of dam break of main dam. The variation of flood volume is calculated by using MIKE11 software, and the roughness field is established in this paper for the study of flood routing in the lower reaches of the gully, and the prediction of velocity, arrival time and submergence in flood routing is made. The significance of this study has two main aspects. One is the hydrodynamic simulation of Shifosi reservoir, which can help the daily management and operation of the reservoir. The second is to predict the occurrence of reservoir flood disaster by using Mike series of software. The main research content is the flood evolution state in the downstream flood area once the super flood occurs. These predictions are helpful to the flood disaster emergency plan and flood risk assessment in the lower reaches of the reservoir area.
【學(xué)位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TV122.4

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本文編號(hào)：2125960