某水利枢纽混凝土面板堆石坝漫顶溃决过程分析

利用笔者开发的混凝土面板堆石坝漫顶溃决过程数学模型和计算机软件,对某水利枢纽混凝土面板堆石坝的漫顶溃决过程进行分析。模拟了该坝在正常蓄水位、设计洪水位及校核洪水位时由于防浪墙倒塌发生漫顶溃决的全过程,获取了大坝在各工况下发生1/3溃决、1/2溃决和全溃决时的溃口流量过程数据,为该水利枢纽溃坝洪水风险分析及溃坝应急预案的编制提供了理论依据和技术支撑。

堰塞体溃决流量与溃口形态演化数值模拟

堰塞体是山区常见的地质灾害,一旦发生溃决,将对下游人民的生命财产安全构成严重威胁.在应急响应时需要对堰塞体溃口流量过程和溃口形态演化进行快速准确的预测,但目前的溃坝数学模型大多未充分考虑堰塞体的地貌学特征,无法合理反映复杂地形下堰塞体的溃决过程.采用雷诺平均Navier-Stokes方程和湍流重正化群k-ε模型相结合的数值方法,对复杂地形下的溃决水流进行模拟,并利用可考虑推移质和悬移质输移的冲蚀公式模拟溃口冲蚀过程,选择拥有详细勘测资料和水文数据的“11•03”白格堰塞体溃决案例进行反演分析.对比计算和实测的溃口流量过程线、溃决过程水动力学特征及最终溃口断面形态发现,模拟结果可较好地反映堰塞体的实际溃决过程,验证了模型的合理性.

基于物理模型的唐家山堰塞湖溃决过程模拟

针对水动力条件复杂变化、水土耦合作用强烈的堰塞湖溃决过程,采用修正HLL(Harten-Lax-van Leer)格式离散水流演进方程,基于颗粒流的方法来描述强非恒定流下的泥沙选择性输移和床面形态变化,发展了基于物理机制的溃决过程模拟模型。模型应用于唐家山堰塞湖溃决过程的模拟,很好再现了溃决洪水流量过程线、溃口展宽和下切过程,验证了模型合理性和应用潜力。