【摘要】：中國(guó)是全世界河流最多的國(guó)家之一,為了充分利用水力水能資源,我國(guó)在許多河流上修筑電站,進(jìn)而形成了大中型水庫(kù)。雖然大壩潰壩發(fā)生的頻率較低,但是大壩受超頻率洪水、強(qiáng)震以及其它破壞,存在潰決風(fēng)險(xiǎn),可能誘發(fā)大壩潰決。潰壩洪水的主要特點(diǎn)就是發(fā)生的突然性、形成歷時(shí)短、洪水水流急、水位高、洪量大以及時(shí)速快等,潰壩洪水發(fā)生后,洪水波以涌波及立浪的形式向下游地區(qū)迅速推進(jìn),下游臨近河道地區(qū)通常難以防護(hù),潰壩洪水破壞力及推進(jìn)速度遠(yuǎn)大于一般洪水,一旦水庫(kù)大壩發(fā)生潰決,下游沿河區(qū)域大部分城鎮(zhèn)及村落將被淹沒(méi)或沖毀。鑒于潰壩洪水對(duì)下游地區(qū)影響之大,為防范于未然,本次研究以湖北漢江支流上游的兩個(gè)梯級(jí)電站為潰壩研究對(duì)象,利用MIKE系列軟件建立一維及二維耦合模型,分析大壩潰壩原因、潰決方式、潰口形態(tài)及潰決歷時(shí),模擬不同方案下潰壩洪水在下游河道及城區(qū)村莊地區(qū)演進(jìn)的過(guò)程,對(duì)潰壩洪水淹沒(méi)結(jié)果進(jìn)行分析,為下游地區(qū)制定防洪轉(zhuǎn)移方案,通過(guò)本次分析研究得到了以下主要分析研究成果:(1)在模擬過(guò)程中,糙率參數(shù)根據(jù)河段特征及水流特征采用分段設(shè)置,總體糙率范圍0.028~0.048之間,經(jīng)率定誤差在允許范圍內(nèi)。(2)潰壩洪水呈現(xiàn)單波向下游傳播,隨著潰壩水位的增高,潰口最大洪峰流量也隨之增大。其中各個(gè)方案潰口洪峰流量均大于萬(wàn)年一遇洪水最大流量,方案1潰口處最大下泄流量為183822m~3/s,為流域萬(wàn)年一遇洪水最大流量的8.09倍,方案7潰口處最大下泄流量為流域萬(wàn)年一遇洪水的1.2倍。(3)潰壩洪水沿程最大洪峰流量及最高水位從上游向下游呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)。(4)分析明確了洪水時(shí)間特征。下游五個(gè)重點(diǎn)斷面相同潰決歷時(shí),潰決水位越高,潰壩洪水前緣抵達(dá)時(shí)間越快;相同潰決歷時(shí)越長(zhǎng),潰壩洪水前緣抵達(dá)時(shí)間越慢;相同潰決歷時(shí),不同潰決水位,潰決水位越高,洪水洪峰到達(dá)時(shí)間越慢;(5)各方案潰壩洪水在重點(diǎn)區(qū)域的縣城地區(qū),最大流速分布符合一般水動(dòng)力學(xué)規(guī)律,水流流速在河道深泓線附近水流流速最大,在河道拐彎處以及河谷狹窄區(qū)域水流流速較大。(6)潰壩淹沒(méi)洪水對(duì)下游縣城區(qū)域影響較大,根據(jù)不同方案縣城區(qū)域最大淹沒(méi)面積分析,各方案下淹沒(méi)范圍在1.74km~2~9.20 km~2之間,占整個(gè)城區(qū)面積(21.77km2)的5.05%~42.26%。(7)考慮了最不利方案淹沒(méi)區(qū)域的情況,制定出了下游地區(qū)防洪轉(zhuǎn)移方案。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TV122.4

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本文編號(hào)：2611492