崩滑型堰塞坝漫顶溃决机制及溃坝洪水研究进展

摘要

崩滑型堰塞坝由于坝体结构松散、稳定性差、极易产生漫顶溃决形成巨型洪水,曾一度给我国灾区人民生命财产造成严重危害。基于当前室内模型实验、现场试验和数值模拟系统地总结溃坝阶段划分依据、溃口及纵剖面演变规律、溃决流量及洪水沿程演进特点,并在此基础上深入分析溃口下切及横向扩展中坝体材料侵蚀计算公式及侵蚀机制。相比人工土石坝,堰塞坝溃口及纵向发展受坝体材料空间非均匀分布及漫顶水流饱和含沙量影响严重。此外,相较于其他泥沙侵蚀作用关系,线性及双曲型侵蚀力与抗侵蚀力关系由于计算简单、高效,具有明确的物理意义,能更好地反应堰塞坝溃决过程中水土物质运移规律。进一步对堰塞坝研究中应重点关注的5个关键问题进行展望:(1)坝体成因差异性对溃决机制的影响;(2)坝体材料非均匀性对溃决特性影响;(3)渗流–溢流耦合作用对溃决过程的影响;(4)模拟实验尺度对溃决结果的影响;(5)溃坝洪水沿程侵蚀–沉积作用对河床的影响。该研究的开展可为提升堰塞坝灾害链预测预报能力、降低溃坝洪水威胁提供重要的理论依据。