本文關(guān)鍵詞：土石壩漫頂潰決機(jī)理模型及數(shù)值模擬方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：土石壩是當(dāng)前水庫大壩的主要壩型,歷史上曾發(fā)生多起嚴(yán)重的潰壩事故,其中漫頂潰壩是土石壩破壞的重要形式,當(dāng)前對土石壩漫頂潰壩的理論研究和計(jì)算方法還不成熟。本文分析了土石壩漫頂潰壩模型的主要組成模塊;總結(jié)了17種基于物理機(jī)制的一維潰壩模型,詳細(xì)介紹了BREACH模型、DAMBRK模型、MIKE11 DB模型的基本原理;參與完成了一種潰壩計(jì)算的改進(jìn)模型——IWHR模型,在此模型基礎(chǔ)上,應(yīng)用MATLAB編寫潰壩程序,研究了三類典型沖蝕公式在潰壩計(jì)算中的適用性,包括基于試驗(yàn)的Meyer-PeterMuller推移質(zhì)公式、基于能量的Engelund-Hansen推移質(zhì)公式以及基于經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)的雙曲線型沖蝕公式;應(yīng)用唐家山堰塞壩漫頂潰壩資料以及IMAPCT項(xiàng)目中現(xiàn)場漫頂試驗(yàn)的資料,使用四種潰壩模型進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,分析潰壩模型的適用性,并對模型參數(shù)做了敏感性分析,為模型的使用和參數(shù)的選取提供了參考;在上述數(shù)值計(jì)算基礎(chǔ)上,探討了一種基于風(fēng)險(xiǎn)勢能和壩體材料性質(zhì)判斷堰塞壩風(fēng)險(xiǎn)等級的方法。得到的主要結(jié)論如下:(1)IWHR DB模型和BREACH模型的計(jì)算結(jié)果偏保守,峰值流量誤差分別為17%和15%,MIKE11 DB模型計(jì)算流量偏小。(2)對于堰塞體材料以及級配均勻的砂土壩,基于試驗(yàn)資料得到的Meyer-PeterMuller公式的計(jì)算值偏小;基于能量Engelund-Hansen公式的計(jì)算沖刷率大,潰口發(fā)展快,峰值流量偏大;雙曲線公式相比兩類公式計(jì)算相對準(zhǔn)確;對于黏土壩,三類公式計(jì)算結(jié)果均不理想。(3)下游坡度、不均勻系數(shù)和孔隙率對BREACH模型的影響較大,黏聚力和內(nèi)摩擦角對模擬結(jié)果影響較小;孔隙率、潰口初始寬度和上、下游坡比是影響MIKE11 DB模型的主要參數(shù)。(4)IWHR DB模型計(jì)算中,沖刷侵蝕系數(shù)是影響潰壩計(jì)算的最主要參數(shù)。(5)所提出的應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)勢能量化表證土石壩潰壩風(fēng)險(xiǎn)的方法可以較切合實(shí)際的對堰塞壩風(fēng)險(xiǎn)等級進(jìn)行劃分。
【關(guān)鍵詞】：土石壩 漫頂潰壩 數(shù)值模型 敏感性 風(fēng)險(xiǎn)等級
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TV641;TV698.237

  本文關(guān)鍵詞：土石壩漫頂潰決機(jī)理模型及數(shù)值模擬方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：494207