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    188宝金博页面版: 土坝溃坝模型在夹河子水库中的应用

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    内容提示： 第 24 卷第 3 期 水 利 水 电 科 技 进 展 2004 年 6 月 土坝溃坝模型在夹河子水库中的应用 赵 以琴 ， 雷晓云2， 高 磊 ， 祝 玲4 (1． 石河子大学水利建筑工程学 院， 新疆 石河子3． 石河子水利局 ， 新疆 石河子832003； 2 ． 新疆农业大学水利学院， 新疆 乌鲁木齐832000； 4． 石河子大学后勤集团， 新疆 石河子830052； 832003) 摘 要 ： 根据 平原水库溃坝 的特 点 ， 运 用土坝溃坝的水流理论 ， 以坝址为研 究对象 ， 分 别建立瞬 时溃坝 模 型和逐 渐溃坝模型 ， 确定 了溃 口宽度、 最大流量和坝址 流量过 程线 ， 为 二维 溃坝 洪水模 拟提供 上 边界 条件 ， 为水情 自动测报和...

    文档格式：PDF | 页数：3 | 浏览次数：133 | 上传日期：2013-10-13 15:45:38 | 文档星级：
    第 24 卷第 3 期 水 利 水 电 科 技 进 展 2004 年 6 月 土坝溃坝模型在夹河子水库中的应用 赵 以琴 ， 雷晓云2， 高 磊 ， 祝 玲4 (1． 石河子大学水利建筑工程学 院， 新疆 石河子3． 石河子水利局 ， 新疆 石河子832003； 2 ． 新疆农业大学水利学院， 新疆 乌鲁木齐832000； 4． 石河子大学后勤集团， 新疆 石河子830052； 832003) 摘 要 ： 根据 平原水库溃坝 的特 点 ， 运 用土坝溃坝的水流理论 ， 以坝址为研 究对象 ， 分 别建立瞬 时溃坝 模 型和逐 渐溃坝模型 ， 确定 了溃 口宽度、 最大流量和坝址 流量过 程线 ， 为 二维 溃坝 洪水模 拟提供 上 边界 条件 ， 为水情 自动测报和水库 防洪优化调度研 究等提供科 学依 据 ． 以夹河子水库 溃坝 的 实际情 况为例 ， 对 两种模 型进 行分析 比较 ， 结果表 明 ， 两种模型均符合 实际． 关键词 ： 土坝 ； 瞬 时溃坝 ； 逐渐溃坝 ； 夹河子水库 中图分 类号 ： TV641， 2 文献标识码 ： B 文 章编号 ： 1006— 7647(2004)03— 0045— 02 溃坝是一种水 库遭遇超过 防洪设计 标准洪水而 发生 的坝体突然 溃决 的现 象 ． 溃 坝洪水 具有 突 发性 强 、 历 时短 、 峰 高量大 、 破 坏性 强 、 造成 损失大 、 难 以 预测 的特点 ， 据统计资料? ， 新疆 溃坝洪 水 占总洪灾 发生 次数 的 24． 8％， 损 失 占总 洪 灾损 失 的 l0． 5％． 尤其 新疆平原地 区的拦 河水库 ， 具 有设计标 准低 、 水 库 面积大 、 库容较小 、 防洪 能力 差 、 缺少 非工 程 防洪 措施 等特点 ， 一旦发生溃坝 ， 将对下游造成极 大的灾 害损失 ， 随着地 区经济建设 的发展 以及人 口、 财产密 度的逐步增大 ， 洪灾损失有 日益增 大 的趋势 ． 新疆河 流多为天 山冰川 作 用河 流 ， 水 库 多为 20 世 纪 50 年 代建 设的平原拦河 土坝而形成 的 ， 设计标准偏低 ， 防 洪 能力较差 ． 因此 ， 开展 平原拦 河水库溃坝洪 水的研 究具有 重要的现实意 义 ． 本文 根据平 原水 库溃 坝的特 点 ， 分别建 立 了瞬 时溃坝模 型和逐渐 溃坝 模 型 ， 并 以夹河 子水 库溃 坝 的实 际情况为例 ， 对 两种模型进行 了分析 比较 ． 1瞬 时 溃坝 模 型 溃坝水流属于非恒定 流 ， 根据 溃坝水流理论 ， 模 型采用适 合于局部坝宽 瞬时全溃 的坝址处溃坝计算 公式 ． 在计算溃坝最大 流量时 ， 参 照黄河水利委员会 公式 、 铁 道科学研究 院公 式及谢任之统一公式 2 ， 并 利用上述公式验算 了夹河 子水库 1961年 4 月 10 日 溃坝决 口宽度 ， 对 比结果 见表 1． 从表 1 中可 看 出 ， 黄 河水 利 委员会 公 式 的计算 结果与实 际较接 近 ， 故最 后 采用 黄河 水利 委员 会 的 溃坝计算公 式 ． 表 1溃 口宽 度计 算结 果 1． 1溃 口宽 度 根据黄河水利委员会的溃坝计算公式 ， 溃口宽 度为 b = K ( · B Ho) ( 1) 式 中 ： b 为溃 口平 均宽 度 ， m； W 为溃 坝 时蓄 水 量 ， l04m3； B 为坝顶长度 ， m； Ho 为坝 前水 深 ， m； K 为与 坝体土质有关 的系数 ， 粘 土类 K = 0． 65， 壤 土类 K = 1． 3． 日 0 为坝前 水体的总量 ． 1． 2溃 坝 最 大 流 量 按瞬时横 向局 部溃坝到底 ， 溃坝最大流量 为 ‰= ( ) l／ 4 。 (2) 式 中： Q 为溃坝最 大流量 ， m3／ s； g 为重力 加速度 ， 1． 3坝址 流量 过程线 瞬时 溃坝 流量 比一般泄 洪 流量要 大很多 ， 阻力 影 响相应要 小很 多 ， 因此 瞬 时溃坝 坝址 流量 过程 线 的求解是忽略阻力影响 ， 不考虑动量 方程 ， 仅 用水 量 平衡方程来求解 ． a．水量平衡方程 为 d = ( Q出一 Q人)dt 一( 3) 作者简介： 赵 以琴( 1970一) ， 女， 江苏睢宁人， 讲师 ， 硕士 ， 从事水资源规划与管理研究 ·4 5· 维普资讯 http://www.cqvip.com

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