对唐家山堰塞湖溃坝洪水计算的主要认识

通过溃坝计算可以对堰塞坝的溃决影响作出定量估计，以制定有效的除险方案和避险措施。采用MIKE 11溃坝洪水计算模型，对唐家山堰塞湖不同溃决历时、溃口形状及溃口发展过程情况下的溃坝洪水进行了计算分析，并对河道糙率、通口电站滞洪、干流洪水遭遇等条件进行了敏感性分析。通过上述计算分析，提高了对溃坝洪水及下游洪水演进的基本认识。     

唐家山堰塞湖溃坝洪水演进及下泄过程复演

将溃坝模型和传统一维非恒定流模型相结合,建立了溃坝洪水演进数学模型。采用DEM数字模型插值技术,快速获取了模型计算所需的断面地形,适合于资料缺乏情况下的应急模拟计算。采用该模型,进行了唐家山堰塞湖典型溃坝模式下的洪水演进计算和湖水实际下泄过程的复演计算。实测资料的验证结果表明,计算与实测的水位、流量过程符合较好,模型可靠。建立的模型及相关处理方法值得在堰塞湖应急除险及其它溃坝问题模拟计算中推广应用。     

两种溃坝模型在唐家山堰塞湖溃决模拟中的对比

基于唐家山堰塞坝溃决的实测数据,使用BREACH模型及中国水科院DB-IWHR模型,对唐家山堰塞坝溃决过程进行了反演分析,并对两种模型进行参数敏感性分析。研究结果表明:使用针对唐家山的参数,两种模型均可较好地反演唐家山溃决洪水的过程,BREACH模型的下游坡比和孔隙率是对结果影响比较敏感的输入参数;DB-IWHR模型在冲刷参数和下游水深计算两方面做了改善,较好地解决了这一问题;DB-IWHR提供了一个Excel格式的计算软件,数值分析稳定性好,使用简洁客观,可供类似堰塞湖应急处置时参考。     

唐家山堰塞湖泄流后新河道行洪能力计算分析

根据唐家山堰塞湖泄流渠设计条件，分析比较了堰流公式、渠道水面线法和MIKE-11模型等流量计算方法，认为渠道非均匀流水面线法精度较高。采用渠道水面线法，计算了堰塞坝天然过水通道、泄流渠设计方案、实际施工方案的过流能力，并对水流冲刷所导致泄流渠缓坡段缩短、底高程降低、底宽变窄等影响泄流能力的因素进行了分析。对于泄流后形成的新河道，也进行了行洪能力计算分析。     

唐家山堰塞湖区域水文特性分析

对唐家山堰塞湖所在的通口河流域概况、径流、洪水、堰塞湖区水文特性等进行了阐述,拟定了堰塞湖容积曲线,对泄流渠下泄洪水过程进行了分析与归纳,在基本资料缺乏的条件下,在较短的时间内综合多种因素,为除险工程设计与实施提供水文成果。而后期的水情预报,提供了准确的湖区最高水流与过流时间,为工程除险提供决策依据。     

金沙江白格堰塞湖溃坝洪水演进高性能数值模拟

为高效准确地计算堰塞湖溃坝洪水演进过程,采用基于GPU加速技术的二维水动力模型模拟了2018年金沙江"10·10"与"11·3"白格堰塞湖溃坝洪水演进过程,并将模拟流量过程结果与下游叶巴滩、苏洼龙的实测流量结果进行了对比。模拟结果表明:对于无高精度地形资料的山区,该二维水动力模型可以较好地模拟溃坝洪水演进过程。在计算效率方面,在462万网格的地形数据上模拟40 h洪水演进过程,两次模拟事件分别耗时61 min和74 min。可见该二维水动力模型在模拟洪水演进时非常高效,对洪水应急抢险事件可做到快速预测,为决策者提供有力的数据支撑。     

唐家山堰塞湖可能起溃水位分析研究

确定起溃水位在溃坝洪水分析计算中十分重要。在唐家山堰塞湖可能起溃水位分析研究中，采用堰流公式法、渠道水面线法和MIKE 11模型等3种方法进行了泄流渠过流能力计算，分析计算可能起溃水位的影响。在此基础上，分析了开挖泄流渠、扩宽泄流渠渠底以及降低泄流渠渠底高程对降低可能起溃水位的效果。计算分析表明从符合实际情况和偏安全的角度出发，在可能起溃水位分析采用渠道水面线法较合适。降低泄流渠的底高程扩宽渠底与宽度比，更能降低起溃水位。在唐家山堰塞湖开挖泄流方案制定中，应尽可能降低泄流渠渠底高程，从而降低起溃水位和可泄水量，减轻溃坝洪水对下游人民生命财产的威胁。     

金沙江“10·10”白格堰塞湖溃坝洪水反演分析

准确预测堰塞湖溃坝洪水流量过程在堰塞湖应急抢险过程中极其重要。以白格堰塞湖下游水文站实测的洪水过程为依据,通过DB-IWHR溃坝洪水分析程序和GST洪水演进模型,分别采用不同冲刷侵蚀参数对"10·10"白格堰塞湖漫顶自然泄流过程进行了反演分析。结果发现:冲刷参数a=1.100 0、b=0.000 6时,叶巴滩、拉哇水文站模拟结果与实测流量结果最为接近。由此判断"10·10"白格堰塞湖溃决洪峰流量为10 882.78 m~3/s,溃决历时6.2 h到达洪峰流量,最终溃口水面宽度为99.66 m。运用DB-IWHR溃坝洪水分析程序结合基于GPU加速技术的GST洪水演进模型,计算效率得以大大提高,可以在应急抢险工作中实现快速、精准的预测。     

唐家山堰塞湖抢险施工总结

1 概况 2008年5月12日14:28,四川汶川发生8.0级特大地震,造成四川境内形成多处堰塞湖.唐家山堰塞湖位于绵阳市北川县上游3.2 km湔江(通口河)唐家山处,堰体长803.4 m,宽612 m,高约82.65～124.4 m,堰塞体底部高程669.5 m,最高点高程791.9 m,滑坡体估算方量约2 037万m3.堰塞湖总库容约3.15亿m3,水头高80多m.唐家山堰塞湖是本次地震形成的堰塞湖中堰塞体最高、蓄水量最大、威胁最严重的一个堰塞湖,危险分级评定为"极高危险级",一旦发生溃决,将对北川县、江油市、涪城区、科学城、游仙区、农科区、三台县130多万人口及下游遂宁市的安全构成严重威胁.     

唐家山堰塞湖应急除险水文分析计算

在唐家山堰塞湖应急除险过程中，长江水利委员会水文局等单位多渠道、多途径、多方案收集必要的基础资料，及时地提供准确、可靠的水文分析计算成果，为唐家山堰塞湖除险方案的制定、快速处理并减小堰塞湖的威胁发挥了重要的作用。在简述通口河流域概况以及唐家山堰塞湖湖区水文特性的基础上，介绍了长江委水文局、长江科学院和成勘院3家单位拟定的堰塞湖容积曲线。着重分析了唐家山堰塞湖入湖设计洪水和涪江干流沿程各控制断面设计洪水的计算方法及主要成果。     

唐家山堰塞坝泄流过程中的地质作用

唐家山滑坡是汶川地震产生的规模最大的滑坡,形成了举世闻名的唐家山堰塞湖。在唐家山堰塞湖的处置过程中,密切观察泄流过程中的地质作用,监测周边山坡及泄流槽边坡的活动特点,及时、准确地进行预警、预报,合理选择现场人员在危险情况下的避难场所,恰当处置危险物品,合理调配运输工具,有序安排人员撤离,确保工程区抢险人员生命与财产安全是非常重要的。     

唐家山堰塞坝形成机制DDA模拟研究

为了研究唐家山堰塞坝的形成机制,采用了兼有真实时间和非连续大变形分析于一体的非连续变形分析方法（DDA）。以DDA方法为基本研究手段,以唐家山滑坡完成后形成的堰塞坝形态和位置作为目标函数,对唐家山滑坡过程进行复演; 通过对滑床强度参数、地震荷载以及河床泥沙等滑坡过程的主要影响因素进行深入研究,探讨了地震荷载下高速滑坡的形成机制。研究结果表明,唐家山滑坡原因是汶川强地震载荷作用,使得滑坡滑床强度参数由静强度参数降低为动强度参数,由此引发高速滑坡。滑坡从启动到停止,其速度变化曲线具有显著的非线性特征。滑坡滑动总的持续时间约37 s,其中,在0 ~25 s内滑坡速度较大,最大滑速达25 m/s, 平均滑坡速度15 m/s。滑坡体高速滑到河川后,形成堰塞坝,在滑体中下部主应力方向发生偏转,最大主应力与河床边界近于平行,量值达6~7 MPa。在滑体前缘与后缘一定范围,滑体被解体,应力较小。