土石坝溃坝含沙流量线研究（一）——影响因素及二次波动现象

发布时间：2021-10-10 16:01

　　土石坝溃坝过程最大峰值流量影响因素众多,对其系统研究有利于大坝建造之初的防溃设计。深入了解土石坝溃坝峰值流量之后的流量变化情况,有助于下游制定更加科学安全的防洪措施。基于此,通过一系列土石坝溃坝模型试验,研究了坝体结构（坝体填筑材料、是否开挖导流槽、上/下坡面坡比、坝体尺寸）和水流因素（库容）对溃坝含沙流量的影响,并对峰值流量之后的流量过程线进行了讨论。研究结果表明:填筑黏聚力较大的材料、开挖导流槽、采用较小的上/下坡面坡比和较小库容均有利于降低溃坝峰值流量;不同影响因素下的土石坝溃坝含沙流量线在峰值点之后均出现不同程度的二次波动,这是由于间歇性溃口边坡坍塌短暂淤堵溃口,并造成溃坝水流中的泥沙含量发生变化引起的。 

【文章来源】：应用力学学报. 2020,37(05)北大核心CSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

水槽试验系统

图8 不同材料属性坝体溃决坝前水位对比本文中虽然矿渣坝在溃坝中表现得更好，但是该材料受到地域限制，不便于大规模推广。我国国土表现为山地居多，土石坝填筑材料选取山沙的情况最多，因此本文后续试验采用山沙作为坝体堆筑材料进行分析。

采用人工导流槽的试验结果分别如图10和图11所示。从图10中看到，人工开挖导流槽降低了溃坝发生时的初始坝前水位，并引导溃坝从导流槽位置开始。从图11中看到，开挖导流槽条件下，溃口峰值流量略有下降，说明开挖导流槽对高危土石坝抢险具有一定的积极作用。开挖人工导流槽后，峰值流量出现时间相比无导流槽情况有所提前。开挖导流槽的试验，其含沙流量线在峰值流量后依旧出现了二次波动，二次波动出现的时间相对自然溃决试验(无导流槽试验)有所提前。图1 1 人工导流和自然溃决下游含沙流量变化对比

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3428696