溃坝洪水分析及影响研究——以陕北地区瑶镇水库为例

为研究溃坝洪水带来的影响,以陕北地区的瑶镇水库为例,采用洪水演进模拟和GIS技术等先进的溃坝分析技术,对水库遭遇五十年一遇洪水下右岸与非溢流坝连接的副坝段溃坝洪水演进过程、水深及淹没范围、流速分布及流速矢量分布展开评估,重点对溃坝洪水对水库下游产生的影响进行分析,从而得出相应结论。研究结果认为:受溃坝洪水影响最大的是瑶镇地区,水流最大流速均发生在主河道区域,五百年一遇洪水淹没范围与五十年一遇洪水淹没面积相比增加明显。瑶镇水库溃坝不会对下游的采兔沟水库安全产生很大影响。研究结果对本区域溃坝洪水及未来研究提供了参考依据。     

江苏省水库下游洪水风险图的分析与编制

针对水库发生校核洪水和溃坝洪水两种情况,分析了用于计算水库下游淹没范围的几种水文水力学方法及适应条件,解决了如何统计分析洪灾所造成的损失,并最终成功编制了江苏省４６座大中型水库下游洪水风险图。     

云南山区水库溃坝洪水及其演进分析

受地形影响,西南山区水源以水库为主,由于大部分水库修建时间较早,在西南季风气候降水集中影响下,存在较大的溃坝风险。溃坝洪水突发性与破坏性极强,进行水库溃坝洪水计算及洪水演进分析,是在水库大坝发生突发性安全事故时科学应对的基础。结合西南山区实际,优选溃坝洪水计算与洪水演进模型,并以云南省昌宁县河西水库为例,分析确定相关参数,分析指出了西南山区水库溃坝形态以全溃为主,具有溃坝洪水量极大、洪水演进迅速的特点。研究不仅可为河西水库制定大坝安全管理应急预案提供技术支撑,也能为该地区水库溃坝洪水及其演进分析提供参考借鉴。     

某水库溃坝洪水模拟研究

大坝是水利工程中的重要设施之一,由于外界因素导致水库大坝发生溃坝破坏会严重影响到大坝的运行,溃坝洪水会对沿岸村落安全产生严重威胁。本文以某水库大坝为例建立溃坝模型,模拟溃坝洪水的流量、水位、发展等,设置不同的模拟方案,分别研究溃决水位、溃决历时、溃坝原因等因素对溃坝洪水的时程流量、沿程流量、沿程水位的影响,并运用溃坝洪水参数进一步分析洪水对沿岸村落的淹没情况。结果表明,溃决水位、溃决历时都是影响溃坝洪水的重要因素,且不同参数对溃坝洪水不同特性的影响规律也不尽相同。利用洪水抵达时间以及最高溃坝洪水水位可以估算出沿程村落的淹没情况,对后续沿线村民撤离及采取合理防洪措施具有重要意义。     

基于DEM的三峡区间洪水淹没范围模拟

基于栅格型数字高程模型，采用VC 6．0和MapObjects进行三峡区间的洪水淹没模拟，包括数字高程模型数据的预处理、矢量与栅格数据的一体化管理、无源淹没和有源淹没分析模拟。应用结果表明：洪水淹没区范围可以准确计算，洪水淹没过程的动态可以清楚地图示，这为灾情评估和防洪决策提供了科学依据。     

基于改进SPH模型的溃坝洪水演进模拟方法

溃坝洪水演进模拟的准确性是制约水库洪水预演有效性的关键。基于光滑粒子流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics, SPH)方法提出了适用于溃坝洪水演进分析的数值模拟方法。通过设置溃口粒子与粒子库,基于黎曼不变量对SPH粒子状态进行修正,构建施加边界条件的改进SPH溃坝洪水演进模型,将SPH瞬时全溃整体模型转换为考虑溃口水流变化的入流边界模型,实现SPH方法与溃口计算模型的耦合。以Malpasset溃坝事件为例,检验了该模型计算溃坝洪水的精度,结果表明该模型精度相对较高,与实测值吻合较好;应用该模型模拟了某水库溃坝洪水演进预演过程,评估其对下游输水干渠及交叉建筑物排水倒虹吸的洪水冲击风险,结果表明在上游水库遭遇超标准洪水漫顶溃坝工况下,洪水演进至排水倒虹吸处的最大洪水位未超过校核洪水位。改进SPH模型精度高,可靠性强,与溃口计算模型耦合性好,可作为溃坝洪水演进模拟的通用手段之一。     

基于ArcGIS的洪水淹没分析与三维模拟

洪水淹没范围的确定是洪灾损失评估和防洪决策的核心环节。基于TIN数据,运用ArcMap,采用＂无源淹没分析＂方法对区域天然防洪能力进行划分;实现了在给定水位条件下,对洪水淹没范围提取与统计计算,建立了洪水水位高程和淹没面积关系公式,并用于洪水淹没快速预测;运用ArcScene,对水位抬升的＂无源渐进淹没＂情况进行了三维模拟。     

溃坝洪水计算概况

大坝溃决后,水库蓄水量及上游入库洪水经溃口下泄可形成骤发性的洪水,给下游人民的生命、财产带来严重危害。五十年代以来,印度、意大利、法国、美国及我国共有60余座大、中型水库大坝失事,造成了重大损失。因此,许多国家十分重视溃坝洪水计算工作的研究,并制定了法律、规程,规定在工程设计阶段必须预估大坝一旦失事后,溃坝洪水对下游造成的危害,以便作出防范措施和编制应急计划。 1892年,德国里特尔首次提出溃坝流量计算公     

三河口水利枢纽上游围堰工程溃坝风险分析

三河口水利枢纽工程导流标准为10 a一遇,相应的上游围堰采用土石围堰,10 a一遇设计标准,在施工期挡水运行。子午河为季节性河流,夏季易发生暴雨,具有历时短,强度大的特点,如发生超标洪水,存在溃决的风险,溃决洪水具有历时段、洪峰流量大的特点,对上游围堰以下河段分布的部分城镇带来一定影响。根据围堰的坝体的材料和特点,拟定溃决方式为逐渐溃决进行溃坝洪水计算,根据河道特性进行沿程洪水演进分析,结合演进分析对下游村镇洪泛区进行普查,根据溃坝洪水对下游群众的生命安全是否造成灾害确定溃坝洪水范围。通过对该工程溃坝洪水风险分析,如发生溃坝,会对下游的城镇和群众造成一定的损失和影响,并提出加强水情测报、保证工程质量以及下游群众撤离方案等防止和减小溃坝影响的措施,同时建议应将围堰工程溃坝影响分析纳入施工专业导截流方案比选的一个条件。     

一种基于DEM的洪水有源淹没算法的设计与实现

洪水淹没范围的确定是洪灾损失评估和防洪决策的核心环节,现已成为GIS在水利应用领域的研究前沿,洪水淹没模拟分为有源淹没和无源淹没两种情形,针对有源淹没的递归算法占用计算机资源较多,容易造成系统堆栈溢出,导致程序崩溃等缺陷,丈中提出了一种计算洪水有源淹没范围算法：堆栈节点遍历算法：其以．NET为编程基础平台,在GIS技术的基础上应用数字高程模型（DEM）的格网模型进行洪水淹没分析一通过与原有的递归算法对比,该算法在一定程度上提高了计算效率和稳定性,最后成功应用在“南昌洪水淹没分析系统”中,对促进防洪减灾的信息化建设有一定意义。     

防洪实时风险调度模型及应用

在水库下游防护断面遭遇超标准洪水或水库遭遇超标准洪水按规划调度原则泄量将超过下游防护断面安全泄量时,提出了一种水库减免下游洪灾损失的防洪实时风险调度模型,并提出了水库防洪允许极限风险率确定的原则,可供实时选择水库泄量时使用,为决策提供有依据的信息。还举了一应用算例,应用效果较好。     

梯级水库下游洪水情势的概率描述

一、引言经一个或多个水库调蓄的下泄洪水,较之天然洪水有很大的不同,无论是确定水库下游城市的防洪风险,还是规划下游水利水电工程,都需要正确描述水库下游的洪水情势。梯级水库下游某断面的洪水情势,不仅取决于上游水库的天然来水及水库的调度原则,还与上、下水库之间及下水库至研究断面间的区间洪水特性有关。对只有一个水库的防洪系统来说,《水利水电工程设计洪水计算规范》     

某滑坡坝天然坝高评价及洪水漫坝可能性分析

滑坡坝及形成的堰塞湖在世界各国的山区广泛分布。它能够形成天然水库，在发生溃坝和洪水漫坝的情况下，造成的灾害损失很大。历史上产生过许多天然滑坡坝，有些很快发生溃坝，有些存在时间很长。存在时间较长的滑坡坝，它周围风景秀丽，成为旅游热点地区，同时也可开发其水资源。在开发和利用这种滑坡坝时，它的安全性需要分析评价。由于它的坝高是自然形成，不受人为控制，坝高的安全程度需要分析研究。在人工坝高超高设计方法中，库区风速、浪高等是影响坝高的因素。计算时考虑最危险的情况和风速、波浪等因素叠加，滑坡坝的坝高符合设计坝高，满足规范要求，在这种情况下不会发生洪水漫坝和溃坝，不会对下游造成危害。某滑坡坝位于拟建某水电站的上游，在国家级自然保护区内，是著名的旅游景点，其安全性对旅游开发、工程建设和下游居民生命财产安全影响很大。为了评价滑坡坝的稳定性，需要对其发生洪水漫坝和溃坝的可能性进行研究，论证其安全性。通过使用人工坝超高计算方法进行计算，结果表明：它的天然坝高超过同等规模人工坝的设计超高要求，不会发生洪水漫坝和溃坝，对电站建设和下游居民不会产生威胁。滑坡坝是稳定的，可以进行综合开发。这种计算方法对类似工程也有一定的借鉴意义。     

基于GIS的大连市金普新区洪水淹没分析

采用25 m分辨率的DEM并收集多年洪水位、潮位数据,以保证源数据的精度和可靠性.结合研究区地貌特征和水系分布,基于ArcGIS的空间分析工具采用种子蔓延法进行了有源淹没分析计算,得到淹没区范围和水深分布图.结果表明：淹没区主要分布在水库和河流下游的冲洪积平原和海积平原,淹没面积共318.08 km2,占全区陆域面积的18.6%.洪水淹没深度为0~7.6 m.以水库为种子点的淹没区域较大,淹没水深自种子点到海岸线逐渐增大;以河流为种子点的淹没区域呈带状分布,淹没水深自河流中线向两侧逐渐减小.     

水库下游河道行洪能力调查与评价方法的探讨

水库下游河道行洪能力不仅涉及水库上游淹没和水库安全,对水库下游河道堤防、城镇和村落的安全造成的潜在危险也是最需要考虑的因素。本文论述了水库下游河道行洪能力调查的重要性、工作内容、调查方法和评价方法,可为我国其他水库下游河道的调查与评价提供参考。     

GIS支持下的洪水淹没范围模拟

洪水淹没范围的确定是洪灾损失评估的核心环节。采用地理信息系统 (GIS)与水力演进模型,结合三维模拟技术和对象关系模型数据库,对浙江奉化江流域洪水淹没范围进行模拟。该方法能够准确地模拟洪水淹没范围,为快速评估洪灾损失和防洪决策服务提供了科学的依据。     

基于贝叶斯网络的梯级水库连溃风险

为研究梯级水库漫坝连溃的风险,并探索贝叶斯网络在水库连溃风险分析中的可行性,通过构建洪水作用下双库连溃的贝叶斯网络模型,并选取四川省大渡河上两相邻梯级水库进行分析,以推求水库漫（溃）坝概率及评估连溃风险。分析过程表明贝叶斯网络方法能直观、简便地分析多风险源共同作用下的水库群连溃风险问题。结果表明,两水库天然洪水漫坝条件概率的数量级均为10-6,洪水引发单库漫坝风险较小;正常蓄水位以上,上游水库溃坝洪水致下游水库漫坝条件概率超0.8,即上游水库溃坝导致水库连溃的风险很大。     

朴家沟水库除险加固方案比选及病险情况复核探析

朴家沟水库除险加固工程主要项目包括大坝、溢洪道、输水洞、上坝公路等。施工项目为大坝迎水坡进行翻修处理,背水坡进行削坡、培厚,坝顶宽度为4.0 m,新建防浪墙,并对坝顶进行加高至126.10 m。背水坡设排水沟。上坝公路270 m,路面净宽3.5 m。水库设计20 a一遇洪水设计,200 a一遇洪水校核,洪水复核结果,设计洪水位124.54 m,库容33.66万m~3,校核洪水位125.34 m,库容36.87万m~3,复核坝顶高程为126.40 m,是一座以灌溉为主、兼有防洪、养殖等综合效益的小(二)型水库。     

基于二维浅水模拟的河道滩地洪水淹没研究

提出了一种河道滩地洪水淹没分析的多分辨率处理方法。该方法首先利用有限元数值求解二维浅水方程,模拟河道水流运动,并利用干湿判断处理河道动边界,获得不同流量情况下的河道水面线沿程变化;然后以水面线切割河道滩地高精度DEM(数字高程)地形,利用图像分割及区域生长法识别陆域和水域。该方法实际应用于南渡江下游河口段的滩地洪水淹没分析,有效将二维浅水模拟的低分辨率网格(10m精度)和局部滩地高分辨率地形(2m精度)结合,获得了高精度的淹没范围计算结果。     

复杂边界条件多洪源防洪保护区洪水风险分析

为了定量获取防洪保护区在多洪源和复杂边界条件下的溃堤洪水风险信息,以非恒定流控制方程为理论基础,建立了多洪源一维河网水动力学模型和防洪保护区二维洪水演进模型,利用溃坝模型实现河道与保护区的耦联,并采用局部网格加密和相似建筑物模拟等方法处理保护区内道路等复杂边界的导阻水作用。利用所建模型模拟了长江、汉江和东荆河3种不同洪水来源, 在4种不同位置溃堤情况下汉南至白庙长江干堤防洪保护区的洪水淹没情景,采用基于淹没水深的损失率关系法对比分析了4种计算方案的淹没面积、经济损失和受灾人口。结果表明:模型构建合理、稳定性和适应性好,复杂边界对洪水演进过程影响明显,不同洪源溃堤情形的风险信息差异较大;在计算条件下,以长江发生1954年型300年一遇洪水向新溃口情形下的淹没损失最严重,其淹没面积达3 790 km2,受灾人口为196.8万人,经济损失约802亿元。研究成果可为洪水风险管理与避洪转移决策提供有力的技术支撑。