基于MIKE的金盆水庫超標準潰壩洪水二維數(shù)值模擬研究.pdf

1、潰壩形成洪水的流量大，速度快，破壞力巨大。半個多世紀以來，大壩潰決的案例時有發(fā)生，潰壩給人類的生命安全和財產(chǎn)安全產(chǎn)生了巨大的危害，大壩的運行安全問題因而也廣受各個方面關(guān)注，針對大壩潰壩相關(guān)機理的試驗研究也越發(fā)變得活躍。潰壩下泄洪水運動十分復雜，影響因素多，早期開展的研究大多是通過物理模型來進行。伴隨計算機技術(shù)和數(shù)值方法的發(fā)展，越來越多的研究者開始采用數(shù)值計算方式模擬潰壩問題，數(shù)值計算的優(yōu)越性也隨之得到體現(xiàn)。
　　黑河金盆水利工程是

2、西安市黑河引水工程的主要水源工程，是以城市供水為主，兼顧灌溉、發(fā)電、防洪等多種功能的大型水利工程。水庫下游人口密集，工廠眾多，是重要農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)，一旦發(fā)生超標準洪水引發(fā)的漫頂潰壩，將給下游地區(qū)造成巨大損失。
　　本論文是在前人研究成果的基礎(chǔ)上，針對土石壩潰壩的特點，建立了一套涉及水庫調(diào)度調(diào)洪計算、潰壩發(fā)生后潰口發(fā)展過程數(shù)值模擬和下游河道以及洪泛區(qū)洪水演進的數(shù)學模型進行潰壩洪水的演進預測。
　　本文的主要研究內(nèi)容以及成果如下:<

3、br>　　1、在回顧已有研究成果的基礎(chǔ)上，針對潰壩這一特殊水力學現(xiàn)象洪水波的特點以及近期實驗研究成果，綜合水庫調(diào)洪演算、清水沖刷以及潰口沖刷侵蝕機理，在BREACH模型基礎(chǔ)上發(fā)展構(gòu)建了土石壩漫頂潰口流量過程計算物理模型，提出新的潰口發(fā)展控制模型，對金盆水庫萬年一遇潰壩過程進行模擬，模型應用于金盆水庫大壩潰決過程的模擬，很好再現(xiàn)了潰決時潰口的流量、展寬和下切過程。通過將模擬結(jié)果與幾個具有代表性的成熟模型計算結(jié)果進行對比，獲得金盆水庫超標準

4、洪水導致的漫頂潰壩洪水過程線;
　　2、介紹了MIKE21水動力模塊的原理和功能。
　　3、應用MIKE21水動力模塊、ArcGIS10.0在30m精度黑河流域數(shù)字地形圖(DEM)的基礎(chǔ)上對潰壩洪水進行了模擬。論文主要成果如下:(1)潰壩最大流量為65304m3/s～79446m3/s;(2)計算獲得模擬時段內(nèi)17個斷面不同時刻的洪水水深分布圖;(3)給出了33個城鎮(zhèn)代表性淹沒水深過程線;(4)不同潰壩時刻淹沒區(qū)范圍，下游村