溃坝洪水演进的理论分析读书报告.doc

堤坝溃决洪水演进的理论分析 摘要：崩滑堵江事件在世界范围内，尤其在山区广泛存在。每年因为类似事件的发生都会至少造成数以千万计人的生命财产受到不同程度的威胁及伤害，崩滑堵江事件及其灾害链已严重影响人类的工程经济活动。因此对于堤坝溃决洪水的演进分析便显得尤为紧迫。本文对洪水演进进行了理论分析，得出了相关结论，为日后的工程实际活动很好地提供了理论指导。 关键词：堤坝溃决；洪水演进；理论分析 Theoretical analysis of flood routing after dam break The natural damming of rivers by landslides is a significant hazard in many areas. Landslide damming is particularity common in mountainous regions.Every year,related events have caused at least tens of millions of peoples life and property being threatened and damaged.Debris blocking river events and disasters chain has serious impact on human engineering activity.So it’s necessary to carry on theoretical analysis of flood routing after dam break.This paper has worked on the theoretical analysis,related conclusions have been drawn,which could well provide a theoretical guidance on further engineering practical activity. Key words: dam break;flood routing;theoretical analysis 研究目的与意义 崩滑堵江形成的天然堵江(堆石)坝高几米至几百米,其最大坝高比目前世界上已建、在建或拟建的人工土石坝均高;堰塞湖体积从几十万方至上百亿方,大者足以与人工水库相媲美;存在时间由几十分钟至上千年;溃坝后形成的洪水异常凶猛,洪峰高几米至几十米,演进过程中造成严重灾害[6]。 因此, 认识掌握堤坝溃决机理并对堤坝溃决过程进行模拟, 对于建立堤坝溃决的早期预警体系、人员紧急疏散预案和基于风险的堤坝设计方法等都具有重要意义.对于洪水演进进程作理论研究与分析，旨在了解整个发生过程，为实际发生的工程事件提供理论支撑。 国内外研究动态 洪水演进模拟是指模拟洪水冲出大坝后在下游区域的流动过程,目的是获得洪水淹没区域及各处的流量、水位、流速、波前和洪峰到达时间等。 国外溃坝洪水计算主要有BEED模型,美国国家气象局的DAMBRK模型、BREACH模型、FLD-WAV模型,丹麦水科学研究所的MIKE11模型以及荷兰的DELFT-3D模型等。国内系统研究溃坝数值模型始于20世纪70年代,其中一维模型的研究成果较多,平面二维数值溃坝洪水计算成果相对较少,且多为较理想的边界情况[9]。 目前专门针对堰塞坝开展的溃坝研究还比较少见,大多是与人工土石坝的溃坝、水利工程土坝溃坝研究相结合,或借用人工土石坝溃坝模拟的研究成果。国内外学者对灾难性溃坝洪水做了大量的试验研究,对洪水的演变进行了一系列的模型试验,有的研究者还进行了野外试验,前人的这些工作使溃坝洪水的研究有了很大进步。Costa等人统计了73处堰塞湖的溃决,发现溃决的主要方式为溢流,而管涌和边坡失稳引起的溃决只占很小比重。许强等人统计了汶川地震后有一定规模和代表性的32处溃决堰塞湖,发现84.4%的堰塞湖溃决属于漫顶溃决。但目前国内外针对地震堰塞湖漫顶溃决洪水演进的研究相对比较缺乏,所以在这一领域还需开展大量的研究[3]。 研究内容与方法 关于溃决洪水演进的理论分析主要包括溃决洪水峰顶流量计算、溃决洪水洪峰演进过程计算等。 3.1溃决洪水峰顶流量计算 溃洪水峰顶流量计算是最受关注和研究最早的课题之一。其大小与溃坝前上、下游水深和坝址断面形状及尺寸有关,而其计算方法则取决于溃坝形式:瞬间全部溃决、瞬间部分溃决和逐渐溃决[6]。 3.2溃决洪水洪峰演进过程计算 溃决洪水洪峰高度演进是决定灾害程度的直接因素。溃决洪水过程线与溃坝形式、最大流量、入湖(库)流量、下游水位等有关,至今无统一推求方法。