考虑致灾后果的溃坝洪水风险评估与等级划分

针对溃坝洪水风险受环境-荷载-人多种因素影响的不确定性,将不同洪水要素(水深、流速)联合考虑,分析洪水致灾的危险性。运用HEC-RAS二维水动力学模型和地理信息系统(GIS)空间分析技术,模拟溃坝洪水演进过程,从洪水到达时间、淹没范围等维度分析承载体的暴露度。针对人口分布与地理位置特征,基于人体失稳试验数据的统计规律、建筑物损毁标准进行承灾体脆弱性分析,提出基于灾害系统理论的溃坝洪水风险分析方法和溃坝洪水风险等级划分标准。可用于评估水库大坝失事风险,划分溃坝淹没区人口风险等级,为水库大坝突发事件应急救助和人口转移提供技术支持。     

溃坝后果综合评价模型特性分析及适用性研究

溃坝后果评价是计算大坝风险的核心内容之一,溃坝损失后果评估是否准确直接关系到大坝风险度的大小。溃坝后果评价是一件复杂繁琐且系统性工作,需要将生命损失、经济损失、环境影响和社会影响等4个方面的评估结果进行综合。随着数学理论发展,线性加权综合评价、模糊数学综合评价、物元综合评价、灰色关联度综合评价、主成分分析综合评价等成为常见综合评价模型。而每种模型方法各有特点,实际适用性效果各异。就常见的5种综合评价模型,以江西省5座水库溃坝后果评价为例,对5种评价模型计算特性和结果进行了比较分析,获得了每种方法使用技术要点,并得出在对多座水库的溃坝后果严重程度评估排序时,线性加权综合评价模型应用效果最为可靠,其次推荐采用物元综合评价模型的结论。     

台风暴雨影响区域的溃坝洪水演进数值计算

针对东南沿海受台风暴雨影响流域中下游地势较低洼开阔,在台风暴雨过程中容易积水,存在大面积初始水深,出现较严重内涝的特点,建立考虑下游区域初始内涝水深的二维溃坝洪水演进数值模型.基于数字高程模型(DEM)的地形数据和矩形网格,采用有限体积法和逼近黎曼格式及逆风守恒格式求解方程,并以戌浦江流域为典型,重点分析该流域存在内涝时上游水库发生溃坝的洪水演进特点.结果表明,溃坝洪水受下游初始淹没水深的顶托,下游区域的淹没水深并不是初始淹没水深和不考虑初始淹没水深溃坝计算所得水深的简单叠加,越往下游初始淹没水深对计算结果的影响越大;如果在计算中不考虑初始淹没水深,将会明显错误地估计洪水所带来的灾害风险.     

佛子岭水库溃坝洪水数值模拟

文章采用经验公式法,在最危险,最可能的原则下模拟了佛子岭水库发生溃坝时的流量变化过程,以及下游重要节点的相关水力要素,并评估了灾害发生后的损失情况.     

溃坝洪水的数学模型应用

根据溃坝洪水传播和运动的特点,采用守恒性较好和能够捕捉间断波的有限体积法,建立了一个包括上游库区洪水演进、溃坝过程和下游淹没影响区洪水演进的溃坝洪水数学模型,并采用经验公式和实验结果分别对溃口流量和二维溃坝洪水传播进行了验证.利用所建立的数学模型对某水库溃坝洪水演进和传播过程进行了模拟计算,溃口流量变化过程、坝上水位变化、溃坝洪水淹没过程和水量守恒等结果分析,表明所建立的溃坝洪水数学模型能较好地模拟洪水从库尾向坝址的传播以及溃坝洪水在下游淹没影响区的演进过程,并且模型计算结果完全能满足水量守恒,可以用于实际工程计算.     

水库防洪调度与溃坝计算软件的开发

水库防洪调度与溃坝计算软件应是水库规划设计、日常管理和防洪调度中常用的工具,但目前只有水利设计部门和部分大型水库才有,这种状况在计算机日益普及的今日应该改变。文中主要介绍了作者开发的软件的基本功能、水库防洪调度计算方法、不同调度计算方法的误差分析以及土坝溃坝简化计算功能。     

浅析新疆水库溃坝模式及溃坝概率

根据资料对新疆已发生溃坝的水库进行了溃坝原因和溃坝概率统计分析,并结合水库溃坝实例总结了主要的溃坝原因,最后提出了合理运用工程措施和非工程措施来降低水库溃坝风险的对策。     

溃坝应急技术研究方向探讨

从溃坝成因要领和溃坝应急措施时空对应等认识方面存在的不足出发,提出了开展溃坝回访调查与创建溃坝应急专家管理系统的意见,对提高溃坝应急对策水平将会起到积极的推动作用。     

国外土坝溃坝模拟综述

 溃坝的速度和程度决定了溃坝洪水的大小及其传播速度,因而对受灾的程度和范围影响巨大。溃坝模型可以模拟溃坝过程,预测溃坝洪水过程线,对防灾减灾有着重要意义。对国外40年来出现的土坝溃坝模型进行了分类和总结,分析了其各自特点;对一种新的土坝溃坝机理进行了介绍和分析;并为模型今后的发展提出了建议。     

溃坝波数值模拟及其在坡面水流问题中的应用

为探讨不同方法模拟溃坝波的适用性和准确度,采用基于Roe格式的近似黎曼解方法与追踪自由表面的VOF方法模拟了二维对称矩形溃坝模型。结果表明,两种方法均能较好地模拟出溃坝波的传播过程,但与实测值的对比分析发现,采用Roe格式模拟的结果与实测值拟合较好,VOF方法对网格尺寸的要求较Roe格式更加精细。由此,基于既考虑降雨强度的变化,又考虑降雨动量和风的影响的缓坡和陡坡都适用的坡面径流基本方程,构建了基于Roe格式的坡面水流水动力模型,模拟了自然降雨条件下的坡面流运动情况,并通过相应的模型试验进行对比验证。模拟流速与实测流速之间拟合度较好,表明模型具备了模拟大坡度、浅水(深水)流的能力,为坡面流的水动力学机制研究提供了参考。