黄河堤防溃口对策在其他江河的适用性探讨

黄河下游1370km长在临黄大堤在防洪工程体系中占据重要地位，由于堤防仍存在不少隐患和薄弱段，因而研究堤防溃口措施很有必要。黄河堤防溃口对策及措施虽然是根据黄河下游的具体情况研究出来的，具有特殊性，但也具有普遍性。分析了黄河堤防溃口的“裹，拦，导，分，堵，排，围”7个方面的措施，探讨了各项措施在其他江河的适用性。     

黄河下游右岸堤防典型段溃决过程研究

结合历史溃口、河防工程、河势影响和社会经济生态影响等情况,选择高村和胡家岸作为黄河下游堤防右岸典型段溃口位置,建立平面二维溃堤模型,对溃口溃决过程进行模拟,分别采用高村和艾山水文站1982年型近1 000 a一遇洪水过程作为进口流量,对典型河段溃堤过程中洪水演进、溃口冲深和展宽、横断面发展等进行分析,重点研究了溃口口门发展过程及分洪流量过程。计算结果表明:高村、胡家岸溃口最终宽度分别为900、720 m,分流比分布分别经过2、3 d之后达到稳定,为80%和75%。     

黄河堤防溃口对策预案及实施步骤研究

黄河下游是“地上悬河”，一旦溃口将会造成十分严重的灾难性后果，为了保证各项溃口对策的顺利实施，关键是必须制定出相应的实施步骤。预案编制的内容包括：①溃口裹头抢修；②水库拦洪；③分滞洪区及涵闸分洪；④导流；⑤口门堵复；⑥泛区围堤修筑和排水。以典型口门为例：简要分析了对于“裹”，“拦”，“导”，“分”，“堵”和“排”，“围”结合的7个方面措施，并说明了各项措施的实施步骤。     

黄河堤防溃口对策研究

黄河下游历史上决口改道频繁,当前的防洪形势依然严峻,下游堤防仍有决口的可能。在分析决口口门形式,口门发展变化过程,溃口洪水演进及洪灾损失模拟计算的基础上,提出黄河堤防溃口总体对策是：抢修裹头,控制口门;水库拦蓄,削减洪水,导流入槽,杀减水势;相机分水,服务堵口,堵口复提,重归大河,排围结合,尽力减灾,可概括为“裹、拦、导、分、堵、排、围”七个方面的内容。     

防汛抢险关键技术研究

1998年长江大水之后，为提高防汛抢险工作的技术含量，国家防汛抗旱总指挥部办公室组织有关单位对防汛抢险关键技术进行联合攻关，该项目采用数学，物理模型方法分析研究了堤防溃口过程中口门区和水流特性及溃口口门的变化过程，分析了黄河下游堤防可能发生决口的堤段及决口形式，科学系统地提出了黄河下游堤防溃口的总体对策。在分析研究黄河历史堵口技术的基础上，结合传统堵口技术的关键程序和步骤，利用现代新材料，新技术对传统堵口技术进行改进研究，通过对钢木土石组合堵口技术改进研究，大大提高了进展速度，另外，还系统地研究了土工合成材料在防汛抢险中的应用，提出了适合于黄河的土工合成材料反滤准则。该项研究取得了大量成果，提高了防汛抢险的技术水平，于2001年11月通过了国家防办组织的验收。     

HEC-RAS软件在珠江三角洲河道溃堤洪水模拟中的应用

运用HEC-RAS软件构建珠江三角洲一维河网非稳定流水动力模型,利用该模型与侧向水工结构溃坝模块(Lateral Structure Breach),进行湖涌停车场所在佛山市罗格围的溃堤模拟计算。得到不同溃口宽度、溃口修复时间等条件下溃口处的流量过程、外江水位过程、围内水位过程。实例结果表明,溃口宽度是影响围内设计水位的重要因素,当溃口宽度达某一值时,围内设计水位将趋于稳定。基于HEC-RAS的溃堤模型可与当地防汛抢险相结合进行溃堤影响分析,可为珠江三角洲堤围内停车场设计提供可靠的技术支持,供借鉴。     

内蒙古乌海河段民堤凌汛溃口的思考

2001年12月17日9时25分，黄河内蒙古乌兰木头河段民堤发生凌汛溃堤决口，凌水波及面积约40km^2，泛水区水深0．5－2m，受灾人口约4000人。造成堤防溃口听原因主要有：①堤身质量差，满足不了抗冲、抗渗要求；②封河速度快，气温冷暖反复；③堤线布置不合理，易受不流顶冲。建议今后加强民堤防守，加大投资力度，加快堤防除险加固步伐，杜绝类似险情的再度发生。     

黄河下游防洪保护区洪水风险分析

根据黄河下游现状工程及地形条件,把黄河下游防洪保护区划分为9个片区,分析了黄河洪水与保护区洪水遭遇情况,在此基础上确定了黄河下游洪水风险分析采用的洪水来源及量级;利用二维水动力学模型,分析了不同保护区洪水淹没范围;根据保护区社会经济情况,利用ArcGIS平台,分析了各保护区溃口后影响人口、淹没耕地面积等指标;提出了黄河下游溃口后的应急对策与措施。     

凌汛期堤防漫顶溃口破坏规律断面模型试验Ⅱ：非黏性土堤

为了研究凌汛期堤防漫顶破坏溃口发展规律,分别进行了洪水和冰凌条件下的均质非黏性土堤溃决模型试验。结果表明：两种条件下的溃堤过程均可划分为4个阶段：渗透过流、堤后冲刷、溃口展宽和冲淤平衡,各阶段发展速度和形式有所不同;通过分析溃堤过程、溃口宽度以及流速和水位变化过程的异同点可知,两种条件下流速和水位变化趋势基本一致,冰凌条件下峰值流速明显增大且出现时间提前,峰值流速最大可增加81.5%;同一流量下,增大堤顶宽度对流速和水位的影响不大,而减缓堤身断面的边坡能显著降低堤后水位的上升速度和溃口处峰值流速。试验结果有助于认识凌汛期堤防溃决的过程和特点,可为凌汛期非黏性土堤险情防控和抢险措施的制定提供科学的参考。     

《防汛抢险关键技术研究》项目取得大量成果

1999年11月～2001年11月,黄河防汛总指挥部办公室组织有关单位完成了国家防汛抗旱总指挥部办公室下达的《防汛抢险关键技术研究》项目。研究提出了“裹”、“拦”、“导”、“分”、“堵”、“排”、“围”的黄河堤防溃口的总体对策;在分析黄河传统堵口技术基础上,研究提出了堵口技术改进方案;     

In the Central Committee of the Communist Party of the Soviet Union and the Council of Ministers of the USSR

Power Technology and Engineering -     

分流对弯道水流紊动强度影响的试验研究

采用先进的三维超声波多普勒流速仪（ADV）对不同分流比情况下弯道水流紊动特性进行了系统的试验研究。根据试验数据,探讨了不同分流比工况下弯道水流的紊动机理,分析了其紊动特性,同时对紊动强度分布特点进行了比较。     

前置掺气坎坡度对阶梯溢洪道掺气水流影响的数值模拟

为研究复杂边界条件下气液两相界面的流动及混掺现象对工程建设的影响,结合某大型水电站的溢洪道,利用RNG k-ε模型对其进行三维流场模拟,采用有限体积法离散控制方程,并用GMRES算法进行压力求解,对前置掺气坎式阶梯溢洪道和传统阶梯溢洪道泄流壁面上的高速掺气水流进行数值模拟。结果表明:随着掺气坎坡度的增加,其掺气空腔及掺气浓度均有所增大,随着水流下泄掺气浓度沿程降低,达到一定距离后趋于稳定,掺气浓度值达到了减免空蚀破坏的要求;与传统阶梯溢洪道的模拟结果进行对比可知,增设前置掺气坎后,既可以增加前几级阶梯的掺气浓度使水流提前达到水气平衡,也没有降低阶梯式溢洪道的消能率,为解决传统阶梯溢洪道中出现的工程难题提供了一种新思路。