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。     

唐家山隧址区工程地质特征及不良地质作用研究

唐家山隧道位于北川—映秀大断裂的北西侧,该地区工程地质条件复杂,地震活动较频繁,隧址区地面多处滑坡。本文在岩土工程勘察及地质灾害评估的基础上,对该隧址区的地质构造、地层岩性和水文条件进行了研究,分析了该区域不良地质作用及其对隧道工程的影响,对隧道的施工过程提出了相应的处理措施建议。     

北川县唐家山堰塞湖区域生态质量评价

运用GIS技术中的地图叠加法和因子等权求和法对2015年唐家山堰塞湖区域的土地质量、坡度、坡向、海拔、植被覆盖和水体等因子进行分析,进行生态质量评价。结果表明:坡度大于30°地区水土流失量较多,植被覆盖较少,干扰较重,生态质量较差;坡度在10°~30°地区水土流失量逐渐增多,植被覆盖逐渐减少,干扰适中,生态质量一般;坡度小于10°地区水土流失量较少,植被覆盖较多,干扰较轻,生态质量较好。东向、北向、东北及西北方向水土流失量较少,植被分布量较多,干扰较轻,生态质量较好;南向、西向、东南及西南水土流失量较多,植被分布量较少,干扰较重,生态质量较差。海拔低于800 m地区水土流失量最大,斑块分布量最大,干扰较重,生态质量较差;海拔800~1 600 m地区水土流失量逐渐增多,斑块分布量适中,干扰适中,生态质量一般;海拔高于1 600 m地区水土流失量较少,斑块分布量较少,干扰较轻,生态质量较好。距离水体越远的地区,干扰越轻,生态质量越好,越近的地区干扰越重,特别在距水体小于100 m范围内的区域干扰最重,生态质量越差。     

唐家山堰塞湖应急除险工程堰塞坝下游洪水演进复演验证

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计算断面地形,能适合于资料缺乏情况下的应急模拟计算.运用该模型,对栽唐家山堰塞湖应急除险工程堰塞坝下游洪水演进过程进行了复演计算,验证结果表明计算的水位、流量过程与实测情况符合较好,从而证明了模型的可靠性.     

唐家山堰塞坝工程引流效益水力学计算分析

利用MIKE 11溃坝洪水计算模型计算了唐家山堰塞湖溃坝洪水过程，并与实测洪水过程进行了比较。分析比较结果为：计算流量过程与实测流量过程基本相符；下游几处典型断面的流量误差最大为2.9%；实施堰塞湖导流工程后，各典型断面的流量比不实施导流工程自由下泄的流量减少了65.4%~66.4%；导流工程的实施大大降低了堰塞湖下泄洪水下游人民生命财产的威胁。     

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。     

唐家山堰塞湖应急疏通工程关键技术

遵循"安全、科学、快速"的原则,唐家山堰塞湖从制订除险方案到险情排除,历时仅20余天.泄流渠泄流过程中溯源冲刷下切,逐步扩大过流断面加速泄流,避免了快速溃坝;下泄洪水过程中下游群众无一人伤亡,重要基础设施完好,没有造成损失.整个过程和结果印证了最初的判断,验证了技术方案的正确性.文章系统论述了唐家山堰塞湖应急疏通处置过程中的控制环节和关键技术.     

唐家山堰塞湖水文气象预报应急保障实践

唐家山堰塞湖排险过程中的水文气象预报存在监测站网稀缺、监控和预报手段受限等困难。通过深入分析流域特征，利用多种气象预报手段，借用临近水文站北川站的产流预报方案，参照临近流域的雨洪对应关系，在较短的时间内制定了降雨预报和产汇流预报方案，并应用静库容调洪演算方法，库水位涨差预报相关图、水力学计算方法等技术手段开展唐家山水位的预报。阐述了唐家山堰塞湖水文气象预报技术特点和应急预报途径，总结了开展堰塞湖水文气象预报的成功经验及存在问题。     

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。     

巨型滑坡堵江堰塞湖处置的技术认知

巨型滑坡堵江形成的堰塞湖往往具有滑坡方量大、集雨面积大、蓄水量大、对人民群众生命财产威胁大等特点,排险处置又受地质条件不明、水陆交通不便或完全中断、周边环境危险、施工时间紧迫等制约.因此,堰塞湖排险处置的难度非常大.唐家山堰塞湖的成功处置,创造了世界上处理大型堰塞湖的奇迹,认真总结唐家山堰塞湖应急处置的经验,有助于我们提高应对次生灾害或自然灾害的能力.