考虑不同泄流槽方案的堰塞坝溃决机理分析——以唐家山堰塞坝为例

发布时间：2017-08-19 08:22

  本文关键词：考虑不同泄流槽方案的堰塞坝溃决机理分析——以唐家山堰塞坝为例

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【摘要】：近年来,频发的地质构造活动和极端气候灾害诱发了大量堰塞坝,严重威胁上下游群众的生命财产安全。开挖泄流槽是最常用降低堰塞坝溃决风险的措施,由于时间非常急迫、交通极度瘫痪,其开挖量非常有限,因此如何利用有限的开挖量将溃坝风险降低至最小是亟待解决的问题。本文基于水土耦合冲刷机理,提出了考虑不同泄流槽方案的堰塞坝溃决机理分析方法,并应用于唐家山堰塞坝。该方法根据水力学参数和坝体抗冲刷性参数动态计算瞬时坝体冲刷率,进而分析泄流槽对溃决全过程的影响,从而自动获取最优的泄流槽设计方案。将此方法应用于唐家山堰塞坝案例发现:唐家山堰塞坝泄流槽最优设计时溃坝洪峰流量为1700m~3·s~(-1),小于实际峰值流量6500m~3·s~(-1),主要是因为增大泄流槽的纵坡率,显著增强溃坝前的冲刷并形成双洪峰,从而有效降低了溃决峰值流量。由于复合槽相对较小的水力半径限制了溃坝前的冲刷,使得临溃时水位较高,因此溃坝峰值流量比单槽大,溃坝风险降低效果不如单槽。
【作者单位】： 同济大学地下建筑与工程系;同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室;香港科技大学土木工程系;
【关键词】： 堰塞坝 泄流槽 优化设计 峰值流量 复合槽
【基金】：“十二五”国家科技支撑计划(2012BAJ11B04) 国家自然科学基金(41372272;41402257)资助
【分类号】：TV122.4
【正文快照】： 0引言堰塞坝是由地震、强降雨等使山体发生崩塌、滑坡、泥石流等堵塞河道形成的天然坝(赵万玉等,2011)。2008年5月12日MS8.0级汶川地震引发至少257个堰塞坝,其中规模最大的坝高82m、库容3.16×108m3的唐家山堰塞坝(Cui et al.,2009),迫使下游20万人紧急撤离(石振明等,2014)。S

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本文编号：699652