梯级橡胶坝塌坝泄流计算仿真系统

针对梯级橡胶坝塌坝泄流计算过程比较复杂、烦琐的问题,利用VFP语言编制了梯级橡胶坝塌坝泄流计算仿真系统。计算结果表明:在输入橡胶坝的坝高、净宽、侧收缩系数、塌坝时间等参数的基础上,该仿真系统能精确、快速地推算梯级橡胶坝不同塌坝方案的塌坝泄流过程和最大泄流量,从而能够尽早预测塌坝产生的"人造洪峰",对于橡胶坝工程的设计和梯级橡胶坝汛期控制运用方案的编制具有一定的参考意义。     

涞源县滨湖新区梯级橡胶坝塌坝泄流过程分析

拒马河涞源县滨湖新区段河道治理工程共建成泉坊、石门两座橡胶坝,为确保汛期塌坝河道行洪安全,采用溢流堰过流能力计算公式按照逐时段演进法和水量平衡原理分析梯级坝之间的塌坝泄流过程,为橡胶坝联合调度方案的制定提供依据.     

基于改进遗传算法的梯级橡胶坝调度优化

为解决城市河道中梯级橡胶坝的优化调度问题,求解出较为合理的塌坝泄流方案,保障河道行洪安全,根据橡胶坝塌坝泄流计算原理,以限定时间范围内最小泄流量为目标函数,建立梯级橡胶坝调度优化模型,并采用线性加速选择函数与改进的自适应交叉、变异函数,改进传统遗传算法(GA),进行模拟运算,求解最优塌坝方案。改进的遗传算法(IGA)收敛速度快、稳定性强、程序运算时间短,能高效精确地计算出符合客观实际要求的梯级橡胶坝优化调度方案,具有一定的工程应用价值。     

柳埠人工湖彩色橡胶坝的建设及效益分析

柳埠人工湖位于济南市历城区柳埠镇南侧的锦阳川河道上，拦河坝为橡胶——砌石混合坝型，坝长60m，总坝高3m，当橡胶坝正常充水运行挡水期，蓄水量为8．5万m^3；当汛期橡胶坝放空期，蓄水量为3万m^3。     

基于数学模型的沂河橡胶坝群塌坝方案

采用mike11软件建立了沂河水流数学模型,运用实测资料进行了模型验证,选取沂河、祊河等6座橡胶坝进行了单坝的泄流过程计算,依据橡胶坝的调度原则,开展了橡胶坝群的联合运用研究.结果表明:在考虑全塌坝时间均为4h条件下,橡胶坝群联合运用后下游临沂断面洪峰流量1427 m3/s较小埠东单坝塌坝时的洪峰流量1414 m3/s增幅小于1％.当临沂断面以上所来洪水的预见期在8.95 h以上时,给出的2012年洪水条件下橡胶坝的塌坝方案可提前下泄橡胶坝拦蓄的水量而不增大洪峰流量.     

田家湾水库溢洪道橡胶坝塌坝泄流能力分析

介绍了田家湾水库概况,为复核溢洪道橡胶坝塌坝时泄流能力,合理确定溢洪道边墙高度,采用水力计算和模型试验两种方法对溢洪道泄流能力及水面线进行了分析计算,通过比较,两种方法结果基本一致,计算结果较为合理。     

渭河咸阳城区段水景观工程五坝联合塌坝方案探讨

渭河咸阳城区段水景观工程三级五坝塌坝泄流若与上游洪水叠加,将增加河道行洪风险。采用溢流堰过流能力计算公式和水量平衡原理来分析梯级坝之间的塌坝泄流过程。对渭河咸阳城区段三级五坝制定多种塌坝方案,以塌坝时间和塌坝间隔时间为控制变量、以塌坝泄量最小为目标函数建立模型,提出最优塌坝方案:2~#气盾坝塌坝时间1 h、1~#副坝1.5 h、3~#气盾坝1小时,2~#气盾坝先塌,间隔1小时后1~#副坝开始塌坝,再间隔1.5 h后3~#气盾坝开始塌坝。三级联合塌坝后2~#气盾坝断面最大下泄流量692 m3/s;"咸阳湖"北槽2~#橡胶坝、1~#橡胶坝塌坝时间1.5 h,在南槽三级蓄水坝完全塌平后开始塌坝,塌坝后2~#橡胶坝最大泄量628 m3/s。可为类似工程防汛调度提供参考。     

浅析蒙阴县汶河橡胶坝工程的社会效益

蒙阴县96年以来,共投资3755.1万元在东汶河城区段先后建设了三座橡胶坝.第一座橡胶坝位于汶河大桥上游20米,坝长316.8米,坝高2.3米,蓄水量为160万方,水面面积1100亩,河堤2700米;第二座橡胶坝位于东汶河大桥上游60米处,坝长338米,坝高2.6米,蓄水量248.82万方,水面面积1286.37亩,两岸河堤5200米;第三座橡胶坝位于蒙阴跃进桥上游50米,坝长205.6米,坝高2.6米,蓄水量为152.3万方,两岸河堤2500米.几年来,蒙阴县橡胶坝产生了明显的社会效益.     

北川湿地橡胶坝设计

北川湿地橡胶坝工程为西宁防洪及流域管理项目北川湿地工程的子工程。北川湿地橡胶坝为方便向河道两岸湿地引水而修建的低水头挡水建筑物,坝高3．0m,坝长70．0m,设计为充水式橡胶坝。本文介绍了充水式橡胶坝坝袋外形尺寸的确定、坝袋袋壁拉力计算、充水水源（集水廊道）及橡胶坝锚固系统设计等。     

浅析豪阴县汶河橡胶坝工程的社会效益

蒙阴县96年以来,共投资3755.1万元在东汶河城区段先后建设了三座橡胶坝。第一座橡胶坝位于汶河大桥上游20米,坝长316.8米,坝高2.3米,蓄水量为160万方,水面面积1100亩,河堤2700米;第二座橡胶坝位于东汶河大桥上游60米处,坝长338米,坝高2.6米,蓄水量248.82万方,水面面积1286.37亩,两岸河堤5200米;第三座橡胶坝位于蒙阴跃进桥上游50米,坝长205.6米.坝高2.6     

溢洪道安设橡胶坝对其水力特性影响的试验研究

针对溢洪道无消能工和防洪能力不足等问题,修建橡胶坝可以提高其潜在效益。为了研究溢洪道控制段内修建橡胶坝对溢洪道水力特性的影响,结合工程实例,从溢洪道的泄流能力、水流特性以及出口消能防冲效果3个方面进行了对比分析。分析成果表明:安设橡胶坝的溢洪道泄流能力减小,但仍大于工程设计要求,可保障溢洪道安全运行;橡胶坝对溢洪道流速有较小影响,坝前流速变化幅度比坝后流速大;橡胶坝塌坝和充水2种工况下的溢洪道水面线变化趋势相近,突变点发生在坡度变化点附近和橡胶坝附近;溢洪道消能防冲能力几乎不受橡胶坝的影响。因此,有条件的溢洪道控制段内建设橡胶坝是可行的。研究成果可为类似工程的设计和中小型水库的除险加固提供参考依据。     

梯级水库溃坝洪水对下游城市的淹没过程分析

溃坝洪水的演进过程及其对下游城市的淹没影响是大坝安全的重要研究内容之一。以我国南方某山区河流为例,采用数值计算方法,针对该流域上并(串)联的4座水库在多种溃坝模式下,对下游城市的淹没过程进行了计算和讨论分析。研究结果表明溃坝洪水在下游城市的淹没速度和最大淹没面积主要与最大溃坝流量相关,即与溃坝水头和溃口大小相关;最大淹没面积的达到时间主要与城市与水库间的行洪距离有关。梯级水库发生连溃时,溃坝洪水对下游城市的淹没速度和淹没面积都较单个水库溃坝更加严重,不过连溃洪水在下游城市呈现淹没快、退水也快的特征。城市洪水的淹没历时主要与溃坝水库的容积相关,与最大溃坝流量的关系不大。     

土石坝溃坝离心模型试验系统研制及应用

研制成功了一套土石坝离心模型溃坝试验系统,采用旋转接水环,确保了高加速度条件下溃坝试验过程中能持续提供足够的对坝体进行冲蚀的水量;采用先进的数据量测方法和图像采集系统能多角度捕捉和摄取土石坝的溃坝全过程,且该系统在高加速度和泥石流条件下能正常工作。利用该离心试验系统以32cm坝高的模型对最大坝高达32m 的3 种不同坝高均质土石坝进行了漫顶溃坝模型试验,研究了坝高对均质坝溃口发展规律和溃坝洪水流量过程的影响。结果发现：随着坝高的增加,溃口的纵向下切与溃口边坡的失稳坍塌速度明显加快,溃口流量过程线更为陡峭,峰值流量增大,且峰值流量出现时间更早,溃坝历时更短,因此,溃坝致灾后果将更为严重。     

土石坝溃坝离心模型试验系统研制及应用

研制成功了一套土石坝离心模型溃坝试验系统，采用旋转接水环，确保了高加速度条件下溃坝试验过程中能持续提供足够的对坝体进行冲蚀的水量；先进的数据量测方法和图像采集系统能多角度捕捉和摄取土石坝的溃坝全过程，且该系统在高加速度和泥石流条件下能正常工作，利用该试验系统对最大坝高达32m的三种不同坝高均质土石坝开展了漫顶溃坝离心模型试验，清楚揭示了其溃决机理，研究了坝高对均质坝溃口发展规律和溃坝洪水流量过程的影响，结果发现：随着坝高的增加，溃口的纵向下切与溃口边坡的失稳坍塌速度明显加快，溃口流量过程线更为陡峭，峰值流量增大，且峰值流量出现时间更早，溃坝历时更短，因此，溃坝致灾后果将更为严重。     

定向爆破坝坝体结构与渗透特性的研究

本文提供了已衣定向爆破坝观测研究结果，主要是：(1)研究了坝体结构特性与渗透稳定机理；(2)进行两年直接挡水试验；(3)初步查明坝内渗流的水面分布、流态及水头损失；(4)给出了单宽坝体渗流量计算方法与经验表达式。     

沟后水库溃坝原因初步分析

沟后水库总库容３３０万ｍ＾３，大坝为钢筋混凝土面板砂砾石坝，坝高７１ｍ。１９９３年８月２７日晚溃坝。初步分析溃坝原因是：渗流沿坝体上部施工层面逸出造成管涌破坏，并冲刷坝坡引起坝顶局部滑动，形成初期溃口，然后库水由口门大量下泄，进一步冲刷坝体，最终溃坝，设计时采用的控制砂砾石最大粒径的办法不可能起到控制砂砾石渗透性的作用。混凝土面砂砾石坝渗流控制的成功经验是在坝体中专门设置排水体。     

梯形透水潜坝附近水面线及透水率

为研究结构物的透水特性和水动力特性,利用PIV流场测量系统专用水槽物理模型试验与Flow3D数值模拟相结合的方法研究均匀开孔的梯形透水潜坝附近水面线及坝体透水率的变化规律。结果表明:潜坝附近壅水及水跌高度随透空率的增大而减小,不同透空率潜坝坝后水面均出现"逆坡现象"。相同断面平均流速条件下,水深越大,相对壅水高度越小;当水深大于2倍坝高时,坝体壅水效果逐渐消失。相同坝前远端水深条件下,随着断面平均流速增大,坝后水跌高度增大。最后利用数模计算结果经回归拟合得到透水率的综合计算公式,经验证该经验公式计算结果和实测值最大偏差不超过5%,具有一定的可靠性。     

高拱坝坝身泄洪规模探析——以白鹤滩水电站为例

坝身泄洪规模对于高拱坝工程的泄洪安全有重大影响,是高拱坝水力设计中关键的技术参数之一。本文基于白鹤滩水电站坝身泄洪水工模型试验成果与水垫塘底板最大冲击压强宜小于15.0×9.8 kPa的技术基准,给出了该工程坝身泄洪规模的具体量值,并从水垫塘单位水体消能率角度与同类型工程进行了对比。试验研究表明,坝身泄洪规模与水垫塘底板冲击压强之间有显著相关性:在表孔单独泄洪运行工况下,随坝身泄流流量的增加,水垫塘底板最大冲击压强以幂函数的形式增大,且增幅十分明显;而在表深孔联合运行工况下,水垫塘底板最大冲击压强则主要取决于表孔与深孔泄流流量之比,基本上为线性关系。     

红石岩堰塞湖应急处置的关键技术

云南鲁甸"8·03"地震导致牛栏江红石岩水电站下游600 m处山体滑坡堵江,形成最大库容达2.6亿m3的堰塞湖,对下游天花板、黄角树两座水电站及下游3万余人造成极大威胁,需采取及时有效的应急处置措施。本文基于无量纲堆积体指标法判断堰塞湖溃决的可能性,总结该堰塞湖应急处置措施,并对不同开挖方案泄流槽的泄流能力及运用DB-IWHR程序的溃坝洪水对比分析,结果表明:实际采用的开挖深8 m、宽5 m泄流槽方案是最恰当的应急处置工程措施。此研究成果可供处理类似堰塞湖参考。     

堰塞坝漫顶溃口流量变化过程的数值模拟

根据一般滑坡堰塞坝特点和实际观测到的堰塞坝溃口发展规律建立了一个溃口扩展模式,并将溃口扩展过程归纳为溃口垂直下切、横向扩展和坝坡溯源冲刷3种主要表现形式,采用通过试验资料建立的高强度泥沙冲刷计算公式将这3种表现方式联系在一起,建立了堰塞坝逐渐溃决数学模型,并利用实测溃坝资料验证了模型的可靠性.考虑到溃坝洪水计算的极大不确定性,本文对计算模型中的关键参数给定一定变幅范围进行计算,研究了其对计算结果的影响.研究结果表明,堰塞坝残留坝体高度和坝体物质抗冲性是影响溃坝流量的最重要因素,库容特性的影响相对较小.