张昕健，渠 庚，范北林，朱勇辉

（长江科学院河流研究所，武汉 430010）

1 研究背景

洪水是自然界的常见现象，河道洪水造成堤防溃决会对附近人民的生命和财产安全造成巨大灾难。1976年美国Teton土坝的右侧底部发生管涌导致溃决，大坝倒塌导致11人死亡，总损失估计值高达20亿美元［1］。“75·8”大洪水中河南省板桥水库溃坝，决口处宽372 m，深近30 m，驻马店地区堤防几乎全部决口，造成人民财产的巨大损失［2］。1998年大洪水，湖北省嘉鱼县簰洲湾大堤中堡村魏家码头堤段发生溃口，溃口宽760 m，冲坑面积14.88万m2，冲坑最深处达30.3 m［3］。由此可见，研究溃堤洪水和堤后冲刷的问题，评估溃堤洪水冲刷造成的危害，从而采取相应的措施，对于降低洪水风险具有重要意义。

目前人们对溃堤洪水及堤后冲刷问题已经进行了大量研究，本文从该问题的理论研究、数学模型计算、物理模型试验3个方面入手，针对溃堤水流、堤后冲刷坑等问题进行了总结，并提出了展望。

2 理论研究

早期的堤坝溃决问题的理论研究以分析溃坝水流运动的解析解为主。理论研究通常假定溃坝是瞬时发生、完全溃决的，河道为顺直渠道，相应的溃坝水流就概化为一维非恒定流动问题。关于溃堤后水流问题的研究，主要以最大流量为主，Saint Venant于1871年提出了著名的圣维南方程组，即河道一维非恒定流的控制方程组［4］。1892年 Ritter［5］根据河道一维非恒定流的控制方程组，并通过一系列假定，提出堤坝瞬时全溃时的最大流量计算公式。由于下游尾水位对溃坝流量影响较大，Stocker等［6］于1958年提出了考虑尾水位影响的计算方法。……