【摘要】：我國建設(shè)了大量的水庫大壩,它們在發(fā)揮重要作用的同時(shí),由于許多大壩歷時(shí)較久、管理不當(dāng),因其自身安全性所導(dǎo)致的潰壩洪水風(fēng)險(xiǎn)問題,也會給相關(guān)地區(qū)帶來潛在的安全隱患。無論是土石壩還是堰塞湖,都存著潰壩風(fēng)險(xiǎn),且后果嚴(yán)重。近一個世紀(jì)以來,潰壩研究一直是研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn),眾多學(xué)者針對潰壩問題進(jìn)行了大量研究探索,并取得了豐碩的成果。但到目前為止,土石壩潰決的相關(guān)理論仍未成熟,已有研究成果預(yù)測潰壩洪水的能力與現(xiàn)實(shí)情況仍有較大差距。本文主要開展了相關(guān)研究,并得到了以下結(jié)論:(1)在現(xiàn)有潰壩數(shù)值模型的基礎(chǔ)上,基于敏感性分析方法,對比了三種典型潰壩BREACH、DB-IWHR、HEC-RAS模型的適用性,研究了潰壩洪水過程。通過對三種模型的反演計(jì)算和敏感性分析發(fā)現(xiàn),其中DB-IWHR模型提供Excel格式的計(jì)算軟件,數(shù)值分析穩(wěn)定性好,使用簡潔客觀,可供潰壩應(yīng)急處置計(jì)算時(shí)使用。(2)基于Preissmann差分方法和VBA語言,建立了洪水演進(jìn)計(jì)算模型,形成快速計(jì)算的EXCEL表格。該模型可與DB-IWHR潰壩模型耦合,進(jìn)行潰壩-洪水演進(jìn)全過程計(jì)算。利用唐家山潰決洪水演進(jìn)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)結(jié)果模擬良好,驗(yàn)證了模型的可靠性。(3)基于地理空間信息系統(tǒng),在ArcGIS平臺上研究潰壩洪水演進(jìn)的可視化方法。通過對延安地區(qū)湫溝壩系DEM數(shù)據(jù)的處理,得到洪水計(jì)算的結(jié)果,在GIS平臺上進(jìn)行了可視化探究,形成了虛擬動畫工程案例�？梢暬椒ǹ梢暂^好地反映潰決洪水在下游地區(qū)的演進(jìn),為洪水預(yù)警提供參考。(4)基于轉(zhuǎn)筒沖刷設(shè)備,開展土料沖刷特性研究,針對易貢和小崗劍的土料測定其抗沖啟動流速及沖刷速率,研究土料沖刷特性曲線,發(fā)現(xiàn)土料的侵蝕率和沖刷速度在低流速的情況下,符合雙曲型關(guān)系,其結(jié)果與EFA的測試結(jié)果一致。根據(jù)對剪應(yīng)力的研究計(jì)算,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到的剪應(yīng)力與侵蝕率的關(guān)系符合雙曲型關(guān)系,與EFA的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。這說明在潰決計(jì)算時(shí),用雙曲型沖刷模型是比較準(zhǔn)確的。
【圖文】：

命、財(cái)產(chǎn)和環(huán)境可能造成巨大的威脅Ｗ。逡逑止到２０１１年，我國已建和在建共９８００２水庫，總庫容９３２３．１２億１１１３（水庫大項(xiàng)數(shù)量已居世界首位。但由于歷史、經(jīng)濟(jì)與技術(shù)原因，近１／３邋＾＾；１。１９５４年至２０１３年，己有３５２８座水庫大巧發(fā)生潰決，為我國的經(jīng)濟(jì)的損失。我國歷史上潰頃數(shù)量較多的時(shí)期出現(xiàn)在６０到７０年代前后，，中國對大量病險(xiǎn)水庫進(jìn)行了除險(xiǎn)加固；但２０１０－２０１３年，仍有２０座決。歷年累積潰巧百分?jǐn)?shù)見圖１－邋１。有統(tǒng)計(jì)顯示，中國部分城市處于水庫若發(fā)生潰決，這些城市與水庫都有很高的風(fēng)險(xiǎn)。逡逑表１－１不同規(guī)模水庫數(shù)量和總庫容匯總表Ｗ規(guī)模邐合計(jì)邐大型邐中型邐小型逡逑小計(jì)邐大（１）邐大（２）邐小計(jì)邐�。ǎ保ㄗ┻姡ィ埃埃策姡罚担哆姡保玻愤姡叮玻惯姡常梗常高姡骨桑埃高姡保罚梗矗箮烊葸姡梗常玻常保策姡罚矗梗梗福颠姡担叮叮担埃愤姡保福常矗罚高姡保保保梗罚哆姡罚埃常担边姡矗梗叮常阜矫祝婂义�

中國水利水電科學(xué)研究院學(xué)位論文利部大頃安全管理中也２００８年普查資料，圖＾２和圖＾３統(tǒng)型的潰巧百分比Ｗ，１９５４－２００７年，我國共有３５０３座水庫發(fā)生上是±石項(xiàng)，年平均潰項(xiàng)概率為７．６Ｘ１０？＾而自１９００年１＾來Ｘ１０■＾可知，我國的大頃年平均潰巧率遠(yuǎn)高于世界其它地區(qū)駐馬廟＂７５巧＂板橋、石漫灘梯級連續(xù)潰決事件，造成２９個沒，有１７００萬畝耕地、１１００萬人受災(zāi)，約２．６萬人死亡，經(jīng)事故在發(fā)達(dá)國家也并非少見。１９７６年６月５日，位于美國Ｉｄａｈ建成后第一次蓄水即出現(xiàn)左岸巧肩嚴(yán)重滲漏，數(shù)小時(shí)后即發(fā)生，２．５萬多人無家可歸，沖毀鐵路５１ｋｍ，總計(jì)損失約４億美倍。法國Ｍａｌｐａｓｓｅｔ拱巧（巧高６６．５ｍ）失事、意大利瓦伊昂拱巧（類帶來了慘痛的損失和教訓(xùn)Ｗ。逡逑0
【學(xué)位授予單位】：中國水利水電科學(xué)研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TV641;TV122.4

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本文編號：2533496