潰壩洪水演進(jìn)數(shù)值模擬分析研究.pdf

1、目前,我國已建成各類型水庫8萬余座,大壩數(shù)量居世界首位。水庫大壩在防洪、供水、發(fā)電、灌溉等方面發(fā)揮了巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益。然而,新中國成立以來,我國共有3400多起大壩潰決事故,帶來了巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失,尤其是近些年由于快速增長的人口和不斷加快的城市化進(jìn)程,大壩潰決后造成的損失也隨之急劇增加,這也使得大壩安全性的問題擺到了更為重要的位置。因此,研究大壩和提防潰決問題,做好洪水分析和結(jié)果演算與模擬,對于制定區(qū)域防洪應(yīng)急預(yù)案,促進(jìn)區(qū)域防

2、洪減災(zāi)是十分必要的。但我國在潰壩洪水?dāng)?shù)值模擬技術(shù)方面的研究還很不系統(tǒng)和深入,難以為大壩安全管理提供有效的決策支持,在潰壩洪水?dāng)?shù)值模擬方面需要進(jìn)行深入研究,運用潰壩洪水模擬分析的方法揭示復(fù)雜條件下潰壩洪水的水動力學(xué)特性,為建立大壩潰決風(fēng)險分析與災(zāi)害評估系統(tǒng)提供理論和技術(shù)基礎(chǔ),為有效實施防洪減災(zāi)提供科學(xué)的決策依據(jù)。
　　本文以潰壩洪水為研究對象,簡述了國內(nèi)外潰壩洪水研究方法和進(jìn)展,對潰壩洪水的一維與二維研究理論進(jìn)行了概述,并選用了基于

3、淺水波方程的二維潰壩洪水研究方法,提出了二維潰壩洪水?dāng)?shù)值模擬模型,包括數(shù)字離散、穩(wěn)定條件和邊界處理。同時基于潰壩洪水研究理論建立并分析了潰口參數(shù)模型,預(yù)測估計了大壩潰口形成的時間和洪峰流量,并對潰壩洪峰流量與各種參數(shù)間的關(guān)系進(jìn)行了擬合。進(jìn)而針對危害性最大的瞬時潰壩洪水進(jìn)行了研究,分析了瞬時潰壩水流的控制方程及大壩瞬時全潰的潰壩洪水計算方法。以四川省某水電站為例,運用二維潰壩洪水?dāng)?shù)值模擬的方法,對其進(jìn)行潰壩洪水預(yù)測,主要針對各種可能的潰壩