大南川水庫潰壩的數值模擬研究.pdf

1、大壩的安全不但影響工程的效益，而且還影響到人民的生命和財產安全，大壩潰決形成的洪水，傳播速度快，流量大，會給下游帶來災難性的后果。據不完全統(tǒng)計，在二十世紀，壩高在15m以上的潰壩事件就有200多起，造成了巨大的經濟和生命損失。潰壩問題因此備受關注。
　　 本文主要應用數值模擬方法，對大南川水庫潰壩過程及對下游的危害進行分析。
　　 首先，本文總結了土石壩可能的破壞形式、破壞原因及破壞過程，在此基礎上建立潰口水流數值模型，

2、利用堰流計算公式和水量平衡原理建立瞬時潰壩模型，用來模擬瞬時全潰和瞬時部分潰壩；根據管涌潰壩的機理和過程，建立管涌逐漸潰壩模型，管涌階段的流量計算采用孔流公式，潰決階段的流量計算采用寬頂堰流公式，假設管涌為矩形，潰口為梯形并呈線性發(fā)展，結合水量守恒方程和泥沙輸運方程建立逐漸潰壩模型，用于模擬管涌引起的潰壩潰口流量過程計算，并將該模型用于美國Teton壩潰壩實例計算，計算結果能比較好的反應實際情況。
　　 其次，采用MIKE21水

3、動力學模塊建立二維洪水演進模型，以潰口流量過程為邊界條件，采用矩形結構網格剖分計算域，對二維非對稱矩形部分潰壩進行模擬，并與Gabutti模型[52]結果進行了比較，從比較結果看該模型能直觀正確的反映其物理過程。
　　 最后，以青海省大南川水庫土石壩潰壩為例，根據水庫的特點擬定了7個計算方案，利用所建立的模型分別模擬了不同方案的潰口流量過程以及下游洪水的演進過程。研究了不同方案時的流量過程線和最大流量，下游一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)洪水水位過程，