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题名二维溃坝洪水演进耦合溃口模型研究及应用
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作者
刘远财
方敏
卢林晶
任哲
崔朋飞
刘阳
刘炳义
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机构
浙江浙能北海水力发电有限公司
武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室
武汉大水云科技有限公司
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出处
《中国农村水利水电》
北大核心
2025年第8期8-13,19,共7页
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基金
国家重点研发计划项目(2019YFC1510602)
水利部重大科技项目(SKS-2022156)。
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文摘
水库大坝在防洪、发电、航运等方面取得巨大成效的同时,也存在着溃坝等潜在的安全隐患。随着极端气象事件发生频率的增加,水库溃坝致灾风险增大,溃坝洪水分析显得尤为重要。溃坝洪水演进模拟是溃坝风险分析的重要手段,既往研究对溃口流量模拟多采用宽顶堰公式,未考虑溃口流量受坝下游水深、溃口发展过程等要素影响。为充分考虑坝下水深、溃口发展过程等因素对溃坝洪水演进过程的影响,在总结前人研究成果基础上,提出了二维溃坝洪水演进耦合溃口模拟模型,该模型通过概化溃口形状的发展过程,耦合水库水量平衡分析与平面二维水动力计算,对溃口溃决过程与坝下游洪水演进过程进行模拟,实现溃口流量的自动计算及其与坝下洪水演进的实时交换。采用经验公式和实验数据分别进行验证,模型计算结果与经验公式和试验数据均较为接近,说明模型计算结果是可靠的。利用该模型模拟某水库大坝溃坝洪水,并根据模拟结果对溃坝洪水流量变化过程、水库水位变化过程、洪水淹没过程以及特征点、典型断面的洪水演进过程进行分析,结果表明,研究构建模型的模拟结果合理,符合实际物理过程,对溃坝洪水研究是适用的。
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关键词
溃坝洪水
二维水动力模型
洪水模拟
溃口模型
耦合模型
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Keywords
dam-break flood
two-dimensional hydrodynamic model
flood simulation
dam-break model
coupled model
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分类号
TV122.4
[水利工程—水文学及水资源]
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题名非黏性堤防溃口发展过程计算模型
被引量：1
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作者
段文刚
刘备
黄卫
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机构
长江科学院水力学研究所
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出处
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2024年第2期67-75,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(51979007)
国家重点研发计划项目(2018YFC1508002)
中央级公益性科研院所基本科研业务费项目(CKSF2019477+SL)。
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文摘
堤防是防洪工程体系的重要组成部分,一旦发生溃决将可能带来严重灾害损失,明确堤防溃口发展速率与水力要素之间的关系对于预测堤防溃决过程和洪水演进具有重要意义。通过对系列非黏性沙质堤防溃决试验结果进行整理分析,得到溃口垂向下切速率、横向展宽速率与溃口流量、溃口单宽流量之间的关系。结果表明:堤防溃口发展主要存在垂向冲刷、横向扩展2种形式;溃口发展速率与溃口流量呈正相关,但受入流流量影响,没有适用于所有工况的关系表达式;溃口发展速率与溃口单宽流量间的关系基本不受入流流量影响,下切和展宽速率与溃口单宽流量呈现指数关系;基于此关系,构建了以溃口单宽流量为参数的溃口发展过程计算模型,并对溃口垂向下切、横向展宽发展过程进行了模拟计算与对比分析,结果显示模拟情况与真实的溃口发展过程吻合较好,说明所提出的计算模型科学合理,且计算过程简洁。
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关键词
非黏性堤防
溃口流量
溃口单宽流量
下切速率
展宽速率
溃口发展过程计算模型
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Keywords
non-cohesive embankment
breach discharge
unit-width discharge at breach
down-cutting rate
transverse widening rate
computational model of breach development process
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分类号
TV122
[水利工程—水文学及水资源]
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