某特高堆石坝溃决过程及下游梯级水库群风险防控研究

水库大坝是重要的基础设施,其运行安全事关人民生命财产安全和社会稳定。应用DB-IWHR模型模拟某特高堆石坝因超标准洪水、泄洪建筑物失控、安全事件等原因导致坝体溃决的洪水过程。利用HEC-RAS软件模拟安全事件情景下的溃坝洪水演进,并对比分析通过预警提前降低水位与否对下游水库群受溃坝洪水影响程度的差异。研究结果表明,降低水位能够显著减小溃坝洪峰洪量,梯级水库群可通过预警腾库、减小蓄水量,有效削弱、截断上游溃坝风险的传导;水库调节性能、坝体抗风险能力等是梯级水库群布置应予考虑的重要因素。

尾矿坝溃坝模型研究及应用

根据多个大坝的实际溃决资料,提出尾矿坝溃坝的数学模型,该模型考虑尾矿的物理力学性质及其在流动中的变形,适合溃坝砂流下泄流量变幅大的特点。并就尾矿坝溃坝后泥石流对坝下游的影响提出预测的方法,该方法确定了泄砂总量、溃坝口平均宽度、坝址最大砂流量、坝址流量过程线等溃坝的重要参数。最后利用数学模型对某尾矿库溃坝砂流进行了预测,并指出该坝下游人员的撤离高程,为防灾减灾以及保护人民生命财产安全等起到了积极作用。

大新水库不同溃坝高度的洪水演进过程模拟研究

受坝体老化和极端天气影响,大新水库存在溃坝风险。基于MIKE11软件建立大新水库溃坝洪水演进过程的一维数值模型,模拟计算了溃坝高度分别为10 m、20 m和30 m时大新水库溃坝洪水的演进过程,通过设置6个典型断面进行模拟计算与分析,并结合GIS技术实现了溃坝洪水淹没区域的二维可视化,对溃坝洪水造成的生命损失和经济损失进行了定量评估。结果表明:溃坝高度越大,洪水流量、峰值水位和淹没面积越大,洪水在同一断面上的滞留时间越短,最大水深的变化规律由于受地形的影响与洪水流量和峰值水位的变化规律有所不同。根据模拟结果和洪水淹没范围图,提出了溃坝时沿岸居民的撤离方案,可为大新水库溃坝洪水灾害的预防和应急预案的制定提供理论依据和数据支持。

变坝坡赤泥库漫顶溃坝模型试验研究

赤泥是氧化铝厂生产排放的一种性质独特的弃渣,因颗粒极细,赤泥库一旦溃坝,具有特殊的规律。本文以某赤泥库及下游沟道为整体研究对象,采用尾矿库物理模型试验方法,对赤泥尾矿库漫顶溃坝的发展过程及其机理进行分析。其结果表明:赤泥尾矿库溃坝发展规律比较复杂,在过程上可划分为洪峰前段、洪峰段及洪峰后段,且每阶段都有接近动态平衡的趋势;较大的坝坡变化使坝面空间上存在冲淤分区现象。最后,推导了赤泥流在下游沟道内演进的最大淹没高度计算公式,并利用模型试验资料对该公式进行了检验。

福建省某尾矿库溃坝分析

针对福建省某尾矿库进行了溃坝分析,预测了尾矿库溃坝泥石流的洪峰流量、下游各点的最大淹没高度、起涨时间以及最大流量的到达时间,为尾矿库失事的早期预警、下游人员疏散、最大限度减轻灾害影响和保护下游人民的生命财产安全等提供了重要的决策依据。

贵州省纳坝水库溃口形状参数对洪水特征值的影响研究

为研究Mike11在贵州省纳坝水库溃坝洪水分析中的适用性及溃口形状参数对洪水特征值的影响,采用Mike11和经验公式分别计算水库溃口宽度、高度、坡比对溃坝洪峰流量和传播时间的影响程度,同时采用Mike11计算溃口宽度、高度、坡度变化程度为-20%,-10%,10%,20%时的溃坝洪水特征值。结果表明:Mike11计算结果与经验公式计算结果基本一致,可较好地用于纳坝水库溃坝分析;溃坝高度对坝址及下游溃坝洪峰流量、溃坝洪水传播时间影响最显著,溃口宽度次之、溃口坡度影响最小;随着距坝址里程的增大,溃坝高度对溃坝洪峰流量和传播时间的影响程度仍最为显著。