溃坝洪水

摘要： 对烟台市门楼水库溃坝形式进行了分析,计算了门楼水库大坝溃口长度、溃坝最大流量、决口处水深及流速等,采用MIKE 21建立了二维水动力模型,模拟了溃坝洪水下游演进过程、最大淹没水深分布、最大流速分布及淹没时间分布,为门楼水库超标洪水防御预案的制定提供有力的数据支撑。

摘要： 以印度尼西亚巴丹托鲁水电站溃坝洪水模拟为例,对于地形条件复杂的河流,利用MIKE软件基于一二维耦合技术构建溃坝洪水计算模型,对拟定的溃坝工况进行数值模拟。建立的溃坝洪水一二维耦合模型适用于不规则计算域和地形,通过引入了新的动态耦合技术,避免了采用单一模型时遇到的计算效率、网格精度和准确性方面的问题。通过数值模拟得到了溃口流量过程和下游海滩地区洪水演进过程,并对下游敏感区域进行淹没影响分析。模拟成果为水电站工程设计、溃坝洪水风险分析和灾害损失评估提供了技术支撑。

摘要： 汶川地震后,板子沟曾发生过多次大规模泥石流,尤其是2019年"8·20"泥石流对沟口的道路桥梁以及村寨造成了严重的破坏,将主河道向对岸严重挤压,今后仍存在较大堵河的风险。文章在野外调查以及对泥石流基本特征和形成条件综合分析的基础上,分析了堵河特征,计算了不同频率下泥石流的堵河参数,并预测了各频率下溃决洪水对绵虒镇可能产生的影响。计算结果表明,频率为2%、5%和10%的泥石流造成岷江堵塞的可能性较小,假设发生堵河事件,绵虒镇也不会受到溃坝洪水的危害。频率为1%的泥石流很可能造成主河堵塞。体积约57.38×10^(4)m^(3)的泥石流物质可以到达岷江,形成高度约为51.61 m的堰塞坝。在主河洪水的作用下,堰塞坝发生溃坝,溃坝洪水的峰值流量为5 935.49 m^(3)/s,到达绵虒镇后降至2 312.25 m^(3)/s。由于相应的洪水深度(4.00 m)大于防护堤的高度(3.50 m),因此溃坝洪水很可能会对绵虒镇防护堤附近民房造成破坏。为今后大型泥石流堵河特征的分析,以及溃决洪水对下游城镇可能造成的影响提供了参考。

摘要： 针对暴雨洪水造成的溃坝过程复杂、溃坝水流与溃口变化快及灾害危害大等特点,以射月沟水库实际溃坝洪水为研究对象,利用实测和调查资料,基于时空变源水文模型和二维水动力学方法模拟分析了射月沟水库洪水形成、溃坝过程、溃坝水流与机理。研究结果表明:射月沟入库洪峰流量模拟值为1915 m^(3)/s,与调查结果相比,误差仅为3.5%;短历时极端强降雨引发远超水库防洪能力的特大洪水是造成漫顶溃坝的决定性因素;二宫村二队、三队受灾最为严重,淹没水深在2~6 m之间;下游河道出现两次洪峰过程及大坝下游河道束窄是造成下游村庄人员伤亡和经济财产损失的重要原因。采用的方法能较好地解决射月沟流域暴雨洪水、溃坝过程及洪水淹没过程的计算问题,可为溃坝机理分析和灾害损失评估提供案例支撑和技术参考。

摘要： 水库大坝溃决洪水模拟计算与影响分析是水利工程防灾减灾领域的研究重点。为研究面板堆石坝溃坝对下游淹没范围和程度的影响,在分析面板堆石坝溃决特点的基础上建立了面板堆石坝至其下游电站库区河段的一维非恒定流水动力模型,以某一面板堆石坝为工程实例模拟计算了大坝在不同溃决模式下的洪水传播过程,得到了坝下河道沿程典型断面的洪峰流量、最高洪水位及相应的出现时间。结果表明:溃坝历时、溃坝最终溃口尺寸和溃坝前坝前水位是影响该模型计算结果的主要因素,溃坝历时越短、最终溃口尺寸越大、溃坝前坝前水位越高,坝址处洪峰流量越大。在各种溃坝工况中,下游河道两岸重要乡镇的大部分地区被淹没。研究成果可为面板堆石坝水库运行期溃坝洪水的应急抢险方案制定和灾情评估提供科学依据。

摘要： 水库溃坝洪水分析是水库防汛抢险应急预案编制的重要内容之一,以王圪堵水库溃坝洪水计算为例,对水库溃坝形式、洪峰及洪水过程等进行计算,从而分析溃坝洪水演进过程中,至下游不同的防洪对象时洪峰流量、洪峰到达时间、造成的淹没范围、淹没水深等因素,为下游防洪减灾决策提供支持。

摘要： 针对溃坝洪水风险受环境-荷载-人多种因素影响的不确定性,将不同洪水要素(水深、流速)联合考虑,分析洪水致灾的危险性。运用HEC-RAS二维水动力学模型和地理信息系统(GIS)空间分析技术,模拟溃坝洪水演进过程,从洪水到达时间、淹没范围等维度分析承载体的暴露度。针对人口分布与地理位置特征,基于人体失稳试验数据的统计规律、建筑物损毁标准进行承灾体脆弱性分析,提出基于灾害系统理论的溃坝洪水风险分析方法和溃坝洪水风险等级划分标准。可用于评估水库大坝失事风险,划分溃坝淹没区人口风险等级,为水库大坝突发事件应急救助和人口转移提供技术支持。

摘要： 为了研究溃坝洪水模拟过程中时间步长和网格尺寸的影响,本文利用OpenFOAM构建溃坝洪水数值模型,选取了3种不同的网格尺寸,通过对模拟结果进行比较,对残差进行分析,结果表明:所选三种计算时间步长下模拟结果大体一致,但计算时间步长为0.001s时残差最小,模拟结果更好。网格尺寸为0.01m×0.01m的时候最为合适,虽说0.005m×0.005m模拟结果更好,但与0.01m×0.01m差距不明显,计算时间以及花费的计算资源远超于0.01m×0.01m。

摘要： 针对城市水库下游地区地形复杂、建筑物密集的特点,以广州市天河区龙洞水库为例,采用基于不规则网格的TELEMAC-2D模型,构建二维溃坝洪水演进模型并开展数值模拟,将模拟结果与LISFLOOD-FP、WCA-2D模型的模拟结果进行综合对比。结果表明:当模拟历时大于15 min后,TELEMAC-2D模型模拟的下游淹没区内淹没总水量与溃口流量过程线所计算的累积洪水量基本相等,二者相对误差仅为0.26%,在3种模型中误差最小;3种模型模拟的洪水演进规律基本一致,且模拟的最大水深空间分布相关性均不小于0.92,表明模拟结果科学合理;TELEMAC-2D模型可对建筑物密集区域的地形进行局部网格加密处理,能更精细地表征城区的复杂地形情况,模拟效果较LISFLOOD-FP和WCA-2D模型更好。研究结果可为城区水库溃坝洪水数值模拟、溃坝洪水预警预报以及相关防洪减灾等工作提供科学的参考依据。

摘要： 水库一旦遭到破坏,将给人民生活和国家地区经济建设带来巨大的损害.利用Google地球和ArcGIS提取百花滩电站上下游地形信息,基于枢纽1:1000地形图采用HEC-RAS建立河道数值分析模型,计算分析了9种溃坝方案下溃坝洪水在下游的演进过程和影响范围,明确了沿线淹没范围和转移路线.结果表明,溃口流量取决于溃口宽度,溃坝洪水在行进过程中,随着入库洪水的持续,下游各断面洪峰流量略有下降,但幅度较小;入库洪水越大,下游各断面峰现时间越早;下游郭余社、史华村、菜园子、安宁村峰会产生一定范围的淹没.分析结果为电站安全运行和防洪应急管理提供科学依据,也可为类似闸坝工程溃坝分析提供参考.

摘要： 针对中国溃坝洪水灾害具有强度大、损失重、时空分布不均匀的问题,选取有代表性的溃坝洪水灾害易损性指标并建立指标体系.结合统计年鉴和灾害易损性研究成果,建立了溃坝灾害易损性指标的等级划分标准,对于完善灾害易损性理论以及为进一步定量研究溃坝洪水灾害提供理论基础.

摘要： 淤地坝淤积导致的水毁溃坝问题突出,故分析淤地坝淤积对溃坝洪水的影响有着重要意义.通过选择矩形河道,王茂沟某淤地坝为两个研究对象,采用二维水动力模型,模拟了不同淤积厚度下淤地坝溃坝洪水的流量过程,同时使用DB-IWHR模型进行模拟验证.对不同算例模拟研究发现:在地表水动力模型中,两个算例模拟计算的溃坝流量具有随着淤积厚度的增加而减小的趋势,且洪峰流量与淤积厚度的关系可用二次多项式进行拟合,此规律用DB-IWHR溃坝模型模拟后也得到验证.

摘要： 昆明是一个缺水城市,城区供水源主要为松华坝水库,由于受地震威胁较大,存在溃坝风险,一旦发生将会造成严重的灾害,因此有必要对城市极端溃坝洪水进行模拟仿真,以对城市洪水灾害风险管理政策制定提供科学依据.采用多主体模型仿真(Agent-Based Model)及全溃坝场景模拟昆明市水库溃坝风险,结果显示昆明市渍坝风险范围约为300m,在此范围内的单位、小区众多,一旦发生危害极大,应及早制订城市极端洪水预案.

摘要： 基于非结构网格,采用Godunov类型的有限体积格式建立了求解二维非线性浅水方程的数值模型,以模拟复杂地形上溃坝洪水演进过程.模型采用GPU加速计算技术来大幅提升计算效率.通过算例模拟溃坝试验和Malpasset溃坝过程,证实了所建模型具有较好的稳定性和较高精度.与相应的CPU程序计算结果对比,在精度一致的情况下,GPU模型能提速20倍以上.故所建模型是模拟复杂地形上溃坝洪水演进过程的理想工具.

摘要： 本文在"2010.9.21"特大暴雨洪水相关资料基础上,利用水文模型计算的各支流入流流量及DEM数据建立了钱排河溃坝洪水演进模型,对紫金矿业银岩锡矿尾矿坝、石花地水电站拦河坝相继溃决的过程进行了复演,所用研究方法和模型可供资料缺乏的山区河流进行洪水风险分析及溃坝事件应急响应等参考.

摘要： 洪水漫顶、渗漏等原因引起的大坝垮坝失事,将会给下游人民带来巨大的生命及经济损失,因此,对溃坝洪水演进机理的研究至关重要.本文对大渡河上的22座梯级水电站进了对比分析,确定长河坝为研究对象,利用HEC-GeoRAS和Google地球把研究区域的河道中心线、横断面线、河岸线、左右岸及河道的流向线、桥、及水库等地形数据提取出来,并将建好的模型导入到一维溃坝洪水计算工具HEC-RAS中计算溃坝洪水,最后通过HEC-GeoRAS得出洪水淹没范围图及流速分布图,并叠加行政等图层做出洪水风险图,为防洪决策服务.

摘要： 本文利用格子波兹曼方法求解浅水方程.建立了计算溃坝洪水的数学模型.应用该模型进行了溃坝数值模拟,并与理论解进行比较.结果说明了该模型的有效性.

摘要： 为快速、便捷的进行溃坝洪水风险分析计算,采用自主研发的地理信息系统(GIS)平台结合溃口计算模型和溃坝洪水演进模型开发了一维溃坝洪水分析系统.在本系统中,溃口模型能够处理瞬时完全溃决、瞬时部分溃决和逐渐溃决三种情形;溃坝洪水演进模型采用能够自动捕捉激波和处理各种复杂流态的HLL格式建立;模型计算所需的断面信息、参数设置以及计算结果的展示等均通过该系统平台完成.通过Malpasset溃坝算例对系统进行检验,结果表明系统各模块运行正常,借助该系统能够方便、快捷的完成一维溃坝洪水的分析工作.最后利用该系统对湖北省咸宁市鹅公颈水库副坝溃决情况进行了分析,所得结果合理、可靠,可为防洪决策部门提供有价值的参考信息.

摘要： 针对水库大坝在施工期、运行期可能遭遇超标准洪水,导致大坝漫顶冲蚀溃决的问题,根据溃坝洪水计算原理及常用计算方法,结合水库工程实际情况,选用合适的计算公式,求得溃坝洪水各项指标,并将洪水演进至下游,初步确定溃坝洪水影响范围,提出应对措施.

摘要： 渍坝计算是一个经典的水力学问题,对于溃坝最大流量的计算,国内外也提出了多种计算方法,但不同公式计算结果差异较大.本文对目前较为常用的几种渍坝最大流量计算公式进行了分析比较,采用2017年水利部淮河水利委员会防汛应急演练模拟溃坝险情下的溃口过程流量实测资料,对溃口最大流量进行分析验证.进一步梳理明确了各公式的适用范围,以便使用时参考.

摘要： 发明提供一种堰塞坝洪水漫顶溃坝过程仿真方法及仿真系统。该方法包括获取堰塞坝及堰塞湖信息数据、循环计算堰塞湖库水水位、循环计算堰塞坝溃口流量、循环计算堰塞坝溃口尺寸、建立堰塞坝及堰塞湖三维时空数据模型和进行堰塞坝漫顶溃坝过程三维动态显示等步骤。该仿真系统包括用于接收堰塞坝及堰塞湖信息数据的客户终端。所述客户终端包括堰塞湖库水计算模块、堰塞坝溃口流量计算模块、堰塞坝溃口尺寸计算模块和三维动态可视化模块。该方法充分考虑堰塞坝的强非均质特性及溃口的水土耦合作用机制，提升堰塞坝洪水漫顶溃坝过程仿真结果的准确性。

摘要： 本申请公开了一种坝系溃决洪水分析系统，包括：坝系的拓扑分析模块、数据收集模块、单个水坝的分析模块、洪水演进分析模块和预测模块；所述坝系的拓扑分析模块用于确定坝系中水坝的分级；所述数据收集模块用于收集坝系中水坝的信息；所述单个水坝的分析模块，用于建立水坝的水位模型，根据水坝的水位模型及坝体的建筑参数数据确定水坝的溃漫状态模型；所述洪水演进分析模块，用于分析洪水从低分级水坝流向高分级水坝的过程，根据低分级水坝的出流量计算其下游高分级水坝的入流量；所述预测模块，用于预测洪水在演进过程中，若水坝溃决，预测是否会造成下游水坝的溃决以及预测下游溃决水坝的溃决时间、溃决洪水的洪峰流量。

摘要： 本发明属于尾矿坝安全管理技术领域，涉及一种尾矿坝洪水漫顶溃坝事故的情景构建方法，先根据尾矿坝的实际情况预测其出现洪水漫顶事故的主要原因，再分析尾矿坝洪水漫顶溃坝事故过程机理，最后进行包括数据点采集、坝体线框图的生成、三维模型的建立和纹理映射五个过程的尾矿坝洪水漫顶溃坝事故情景构建，结合Auto CAD和3DMax对尾矿坝进行三维建模，通过充分发挥Auto CAD与3DMax的特长，将二者结合起来对尾矿坝进行快速三维建模，从数据采集、数据处理到最终的三维建模，避免复杂繁琐的操作；其方法简单易操作，效率高，精度满足要求，能得到逼真的模型，而且所建模型都具有真实的三维坐标，能满足实际建模的需要。

摘要： 发明提供一种堰塞坝洪水漫顶溃坝过程仿真方法及仿真系统。该方法包括获取堰塞坝及堰塞湖信息数据、循环计算堰塞湖库水水位、循环计算堰塞坝溃口流量、循环计算堰塞坝溃口尺寸、建立堰塞坝及堰塞湖三维时空数据模型和进行堰塞坝漫顶溃坝过程三维动态显示等步骤。该仿真系统包括用于接收堰塞坝及堰塞湖信息数据的客户终端。所述客户终端包括堰塞湖库水计算模块、堰塞坝溃口流量计算模块、堰塞坝溃口尺寸计算模块和三维动态可视化模块。该方法充分考虑堰塞坝的强非均质特性及溃口的水土耦合作用机制，提升堰塞坝洪水漫顶溃坝过程仿真结果的准确性。

摘要： 本申请公开了一种坝系溃决洪水分析系统，包括：坝系的拓扑分析模块、数据收集模块、单个水坝的分析模块、洪水演进分析模块和预测模块；所述坝系的拓扑分析模块用于确定坝系中水坝的分级；所述数据收集模块用于收集坝系中水坝的信息；所述单个水坝的分析模块，用于建立水坝的水位模型，根据水坝的水位模型及坝体的建筑参数数据确定水坝的溃漫状态模型；所述洪水演进分析模块，用于分析洪水从低分级水坝流向高分级水坝的过程，根据低分级水坝的出流量计算其下游高分级水坝的入流量；所述预测模块，用于预测洪水在演进过程中，若水坝溃决，预测是否会造成下游水坝的溃决以及预测下游溃决水坝的溃决时间、溃决洪水的洪峰流量。

摘要： 本发明属于尾矿坝安全管理技术领域，涉及一种尾矿坝洪水漫顶溃坝事故的情景构建方法，先根据尾矿坝的实际情况预测其出现洪水漫顶事故的主要原因，再分析尾矿坝洪水漫顶溃坝事故过程机理，最后进行包括数据点采集、坝体线框图的生成、三维模型的建立和纹理映射五个过程的尾矿坝洪水漫顶溃坝事故情景构建，结合Auto CAD和3DMax对尾矿坝进行三维建模，通过充分发挥Auto CAD与3DMax的特长，将二者结合起来对尾矿坝进行快速三维建模，从数据采集、数据处理到最终的三维建模，避免复杂繁琐的操作；其方法简单易操作，效率高，精度满足要求，能得到逼真的模型，而且所建模型都具有真实的三维坐标，能满足实际建模的需要。

摘要： 本发明属于岩土工程及工程地质技术领域，提供一种滑坡‑堰塞坝‑溃坝洪水灾害链演进过程模拟的试验装置及方法。该装置包括：一套滑坡动力条件模拟系统，一套水动力条件模拟系统以及一套非接触式的测量系统。滑坡动力条件模拟系统可以模拟多种滑坡体材料、滑坡速度、滑坡路径的宽度、长度及倾斜角；水动力条件模拟系统可以模拟水流量、水流速、河道倾角及河床性质等多项水动力条件；试验装置配备的非接触式测量系统，可以实现从单一的接触式点测量到全域的非接触式测量，测量方法精度高且方便快捷。本发明结构简单，使用方便，为滑坡‑堰塞坝‑溃坝洪水灾害链研究提供可靠的室内试验模拟装置和方法。

摘要： 本发明公开了一种基于GPU并行加速的水库溃坝洪水演进快速模拟方法，属于洪涝模拟领域。包括以下步骤：收集水库及其下游的基础数据；对地形与土地利用数据进行预处理；选定工况和其对应参数；使用并行GPU计算的WCA2D模型版本进行模拟；分析计算结果可靠性和合理性；输出并处理WCA2D模型模拟的结果。与传统洪涝数值模拟模型相比，本发明应用的基于GPU并行加速的水库溃坝洪水演进快速模拟方法的WCA2D模型是一种基于权重转换的元胞自动机模型，模拟效率很高，且支持并行GPU计算，可实现溃坝洪水演进的快速模拟。

摘要： 本发明公开了一种适用于城区复杂下垫面的水库溃坝洪水数值模拟方法，包括以下步骤：收集水库及下游地区的基础资料；制作水库下游的地形模型和糙率场文件；根据水库基础资料，推求溃口流量过程；在LISFLOOD‑FP模型中输入处理好的复杂地形、糙率、溃口流量过程等数据，设置模型的初始条件、边界条件、模拟时长、步长、库朗数、摩擦系数等模拟参数后进行模拟；将数值模拟的结果进行水量平衡、流态分析，以验证、率定和优化数值模型，分析模拟结果可靠性和合理性；输出经优化后的模型模拟的结果，并利用Arc Map进行可视化展示。本发明可实现快速且准确地预测并提取复杂下垫面下溃坝洪水的淹没范围、淹没水深、流速等信息。

摘要： 本实用新型属于岩土工程及工程地质技术领域，提供一种滑坡‑堰塞坝‑溃坝洪水灾害链演进过程模拟装置。该装置包括：一套滑坡动力条件模拟系统，一套水动力条件模拟系统以及一套非接触式的测量系统。滑坡动力条件模拟系统可以模拟多种滑坡体材料、滑坡速度、滑坡路径的宽度、长度及倾斜角；水动力条件模拟系统可以模拟水流量、水流速、河道倾角及河床性质等多项水动力条件；试验装置配备的非接触式测量系统，可以实现从单一的接触式点测量到全域的非接触式测量，测量方法精度高且方便快捷。本实用新型结构简单，使用方便，为滑坡‑堰塞坝‑溃坝洪水灾害链研究提供可靠的室内试验模拟装置和方法。