大型人工输水渠道高填方段溃决洪水情景

发布时间：2022-02-11 09:31

　　为防范大型人工输水渠道的高填方段在超常外力下一旦溃决无法用概率表征的潜在风险,需建立适宜的情景分析手段,以模拟与评估不同溃口规模下多种调控手段联合运用在应急处置中的有效性。利用中国水利水电科学研究院自主研发的洪涝仿真模型,通过改进立交河道计算单元的拓扑关系和退水闸模拟方式,建立了渠道一维、溃口流量及两岸二维同步耦合计算的溃堤洪水淹没模型。以某大型人工输水渠道典型高填方段为例,分类对比分析了不同溃口宽度、关闸时间和退水闸是否启用等共12种情景下的洪水淹没特征变化。结果表明:溃口宽度的增加对溃决洪水淹没范围和程度的影响较小;关闸时间越早,越可以有效减少淹没区的面积和水深,且在3h内效果更明显;当地形和构筑物条件有利于洪水扩散时,及早关闸对淹没范围的减小幅度更大;在洪水不容易扩散的区域,及早关闸对淹没水深的减小幅度更大;退水闸启用后对淹没的减轻作用与退水闸和溃口之间的相对位置和距离有关,位于溃口上游且距离越近时越有效。研究可为大型人工输水渠道制定或完善相应应急预案提供基本的手段和依据。 

【文章来源】：南水北调与水利科技(中英文). 2020,18(06)北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

人工输水渠道高填方段上下游的基本控制工程示意图

立交河道的计算单元示意图

在假定溃口发生时立即关闭上下游的节制闸且未采取其他任何抢险措施的情景下，根据案例区域渠道堤防面板分块宽度，共分析了位于不同高填方渠段左右岸的8个溃口（如图3所示，以I左、I右至IV左、IV右表示）在8、16、24和32m等4种溃口宽度下溃决洪水的淹没情况。考虑到溃口发生后从应急决策到人员转移、工程抢险修复等所需时间，模拟总时长设为24h。表1和图4分别为各方案的溃决总水量、淹没总面积、平均淹没水深和最大水深数据和分布图。由图表可见，同一溃口处，溃口宽度的不同对溃决总水量、最大淹没范围和平均淹没水深影响较小，仅对淹没区内的最大水深有所影响。当溃口宽超过16m时，淹没总范围基本不变，平均淹没水深变幅未超过0.08m，最大淹没水深变幅多数低于0.15m。3.2.2 不同关闸时间的洪水淹没情景分析

【参考文献】：
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本文编号：3620034