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瞬溃条件下不同溃决形式的溃口水力特性研究

2020-01-03郭红民杨百银

水力发电 2019年9期

郭红民,张 杨,柳 滔,杨百银,马 良,杨 莹

(1.三峡大学水利与环境学院,湖北宜昌443002;2.广西右江水利开发有限责任公司,广西南宁530000;3.水电水利规划设计总院,北京100120)

1 研究背景

混凝土坝由于材料强度较高且一致性较好,一般不易溃决,但在某些特殊条件下,如战争、地震、风暴潮、质量缺陷等,也可能发生溃决。大坝一旦溃决,巨大的水位落差,使水库中的蓄水经过溃口快速下泄到下游河道中,往往造成灾害性的突发洪水。

大坝不同的溃决方式及溃口形式对溃口的最大流量及相关水力特性影响很大,因此学者都较为重视,提出了许多溃坝溃决研究成果。如姚霄雯等[1]收集了国内外74座混凝土坝溃坝资料,总结了混凝土坝的溃坝特点,统计了主要溃坝原因,进而提出了坝基、坝肩破坏为混凝土坝最重要的溃坝模式;谢任之[2]系统的提出了可用于计算瞬时溃、逐渐溃、部分溃、全溃等情况的溃坝流量计算统一公式,并且还提出了适用于不同河道断面的溃坝流量过程线计算方法;曲霞[3]利用MIKE11模型对大凌河的溃堤洪水过程进行模拟分析,并选取实测洪水资料,对比模拟结果,表明能够较好地反映溃口洪水实际状况;姜治兵等[4]建立了坝体溃决过程与溃坝洪水演进耦合的平面二维数值模型,通过实际算例表明模型合理地模拟了溃口的发展与洪水演进过程;郭红民等[5]根据混凝土坝结构特征和受力特点,假定了3种可能的溃决方式,通过物理模型试验研究了3种溃决方式的溃口水力学特征,结果表明,3种溃决方式中滑动式溃口峰值流量最大,危害最大。……

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