溃坝经济损失评估方法研究

根据溃坝洪水演进特征及其对经济财产的破坏作用,提出了一种基于淹没范围区划的溃坝经济损失评估方法。为便于确定溃坝洪水财产损失率,将溃坝洪水淹没范围划分为6种区域溃决区、毁灭区、重灾区、中灾区、轻灾区及安全区,制定了溃坝洪水淹没区划标准及每种分区财产损失率的建议表。为避免溃坝洪水淹没范围区划中的不相容问题,提出了基于物元模型的溃坝洪水淹没范围区划方法。该评估方法简便快捷,可以节省工作量,实现快速评估。     

二维溃坝洪水波的演进绕流和反射的数值模拟

本文采用改进的时空守恒元和解元方法(简称CE／SE法)构造了求解二维浅水方程的数值格式，建立了模拟大坝瞬间全溃和局部溃所致的洪水演进、绕流和反射过程的数学模型。应用此数学模型对局部溃坝的洪水的演进、绕流和反射的情况进行了模拟。算例结果表明CE／SE法精度高、稳定性好，很好的展示了溃坝波的运动特性，是一种研究溃坝洪水波较高精度的数值方法。     

溃坝泥石流起动过程及其动力学特征

溃坝泥石流是由于滑坡、地震等自然灾害或不当的人为堆土弃渣产生大量固体物质淤堵沟道或河流后,在遭遇暴雨或汇流冲刷作用下致使淤堵体突然溃决而形成的一种特殊固液两相流。本文采用自制泥石流模拟变坡水槽,实施了24组溃坝泥石流模拟实验,按照溃决方式和相对剪切力将溃坝泥石流划分为局部型和整体型两类,并分析了这两类溃坝型泥石流的成因,揭示其在起动过程中孔隙水压和水沙因子动力学特征。结果表明,小流量、小坡度下更容易形成局部溃坝型泥石流,否则更容易形成整体溃坝型泥石流,而且后者相对剪切驱动力大于前者,研究成果对于溃坝泥石流防治工程的规划设计以及提高泥石流防灾减灾水平具有重要意义。     

基于加权本质无振荡格式的二维溃坝水流数值模拟

将加权本质无振荡WENO(Weighted essentially nonoscillatory)格式和Runge-Kutta时间离散的思想应用于二维浅水控制方程的求解中,建立了模拟大坝瞬间全溃或局部溃倒所致的洪水演进过程的数学模型。应用该模型对一维矩形明渠中大坝瞬间全溃所致的水流运动进行了数值计算,并与理论解进行了比较,证实了方法的可靠性。最后用该模型预测了矩形河道中大坝瞬间局部溃倒时的洪水演进过程,模拟结果与实际相符。算例表明采用WENO格式所建立的高分辨率溃坝模型能够很好地模拟溃坝波的演进过程。     

基于云模型的尾矿库溃坝风险模糊评价模型

针对尾矿库溃坝风险评价过程中存在模糊性及不确定性等问题,将尾矿库溃坝作为一个整体并选取合适评价因子,结合改进的层次分析法及云模型理论,建立了适用于尾矿库的溃坝风险模糊评价模型。算例表明,依据各评价因子的赋值标准生成相应的云模型,能够充分的表征评价过程中模糊性、随机性与离散性的特点,经改进的层次分析法计算得到各评价因子的权重后,按照最大隶属度识别准则进行综合评判。最终结果与实际情况相符,进一步佐证该评价模型的正确性和有效性,为尾矿库溃坝风险评价提供了一条新途径。     

太平掌铜矿露天采场滑坡体处置方法研究

开采过程中,大平掌铜矿露天采场东南部边坡顶部出现了局部裂缝,变形破坏范围大,程度深,局部出现了坍塌,给矿山安全生产造成了较大的隐患。通过对大平掌采场东南部露天滑坡体边坡的工程地质调查,确定造成滑坡的主要因素,提出3种处置方案。采用敏感分析法和正交试验设计,对采场东南部边坡稳定性进行了系统分析研究,并借助MicroMine软件对滑坡主轴方向所取剖面进行边坡岩土体参数反演分析,直观反映工程内部结构和分析结果。综合考虑本矿山所处地理位置、地震记录及矿山生产经营的需要,选出最优处置方案。采用最优方案进行处理后,大平掌矿东南部滑坡体得到有效控制。     

基于GIS技术的溃坝生命损失预警综合评价模型研究

本文借助GIS技术和线性加权模型,构建了溃坝生命损失预警综合评价模型。采用洪水危险性、承灾体易损性、工程防御能力作为模型的指标,并确定了各指标所包含的因子,探讨了各因子权重系数的确定方法。在此基础上,利用地理信息系统对空间数据以及空间数据和属性数据联合分析的功能,制作了溃坝生命损失预警信息图。应用表明,GIS技术的应用是提高生命损失预警有效性的重要手段,模型体现了各因子的地域差异,为水库大坝突发事件应急救助和转移提供了技术支持,具有较强的实际应用价值。     

基于模糊灰色理论的溃坝社会影响评价

为评价大坝溃坝造成的社会影响，根据溃坝社会影响的特点及实际操作的需要，建立了溃坝社会影响评价指标体系，拟定了溃坝社会影响等级标准。引入模糊灰色理论，建立了基于模糊灰色理论的溃坝社会影响评价模型，并应用于刘家台水库大坝溃决事件，结果表明该评价方法操作性强，效果较好。     

FINITE PROXIMATE METHOD FOR CONVECTION-DIFFUSION EQUATION

A finite proximate method was presented to solve the convection-diffusion equation in curvilinear grids. The method has characteristics of automatic upwind effect and the good stability. It was verified through exact solution and other calculation results of two-dimensional dam-break flow in a frictionless, horizontal channel. The calculation results are in good agreement with the exact solution and other calculation results, which show that the finite proximate method can be applied to solve the convection-diffusion equation directly not only in the rectangular grids, but also in the curvilinear grids.     

考虑地震与溃坝洪水共同作用的土石坝坝坡稳定分析方法

地震与洪水作用是影响土石坝坝坡稳定的主要因素,在梯级水库中,上游溃坝洪水的影响尤为显著。以上一梯级溃坝洪水引起的坝前水位变化模拟洪水作用,提出在毕肖普法基础上,考虑坝体材料变异系数,大坝遭遇上游溃坝洪水与地震共同作用时的坝坡稳定分析方法。以"卜寺沟-双江口"两梯级为例,假定卜寺沟发生溃坝,进行下游梯级"双江口"下游坝坡稳定的可靠度风险分析。计算结果表明,双江口在遭遇上游溃坝洪水和地震的极端情况下,下游坝坡失效概率为1.571×10~(-6),对应的可靠度指标为4.667,满足规范对I级建筑物发生二类破坏的要求。