淤地坝系连溃过程反演及风险分析

发布时间：2023-11-23 19:46

　　黄土丘陵沟壑区是水土流失最严重的地区之一,生态环境极度脆弱,是黄河泥沙的主要来源区。淤地坝在水土保持方面发挥着巨大作用,为此中国黄土高原建成了数量众多的淤地坝,形成了大量的小流域坝系。由于淤地坝设计防洪标准不高,部分淤地坝配置不合理,缺乏相应的防洪排水设施。在超标准的暴雨条件下,淤地坝的水毁现象时有发生。当流域内坝系缺少足够数量上拦下排的骨干坝时,一座淤地坝溃决往往引起下游淤地坝连锁溃决。而流域内部淤地坝往往“小多成群”,坝系内的坝之间往往存在复杂的串联、并联关系,目前尚且缺乏研究淤地坝系连锁溃决的手段。因此对小流域淤地坝系进行连溃洪水计算,建立能合理预测其溃决洪水和溃决损失的方法,为小流域淤地坝系的安全防控提供技术支持,对提高淤地坝的应急管理水平,避免溃决洪水灾害具有重大意义。本文的主要研究内容如下:(1)针对淤地坝系复杂的溃决模式,本文基于C语言建立了适用于淤地坝系连溃的计算模型,模型中包含了土石坝溃口计算程序DB-IWHR、“家谱法”算法以及坝系内部洪水演进程序。模型通过“家谱法”算法判断淤地坝溃决次序,然后运用DB-IWHR程序进行溃决计算得到溃决淤地坝的洪水出流过程,最终通过...

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 土石坝漫顶溃决研究进展
        1.2.2 溃坝洪水演进研究进展
        1.2.3 溃坝灾害损失研究进展
    1.3 主要研究内容
    1.4 技术路线
2 淤地坝系连溃模型计算方法
    2.1 单坝溃决计算方法
        2.1.1 溃口水力学模型
        2.1.2 溃口冲刷模型
        2.1.3 溃口侧向扩展模型
    2.2 溃坝洪水演进计算方法
        2.2.1 基本方程
        2.2.2 数值离散
        2.2.3 求解方法
    2.3 淤地坝系连溃计算模型
        2.3.1 淤地坝系溃坝判断—“家谱法”
        2.3.2 淤地坝系连溃模型基本原理
    2.4 本章小结
3 达拉特旗淤地坝系连溃过程反演
    3.1 工程概况
        3.1.1 研究流域概况
        3.1.2 坝系结构
        3.1.3 西柳沟流域淤地坝基本资料
    3.2 淤地坝系溃决过程计算及结果分析
        3.2.1 计算参数确定
        3.2.2 溃决结果分析
    3.3 参数敏感性分析
        3.3.1 单坝计算参数敏感分析
        3.3.2 连溃计算参数敏感分析
        3.3.3 参数敏感分析结果
    3.4 淤地坝系溃决洪水演进
        3.4.1 计算参数确定
        3.4.2 洪水演进计算结果
        3.4.3 洪水演进敏感性分析
    3.5 本章小结
4 达拉特旗淤地坝系动态风险分析
    4.1 淤地坝增设溢洪道情况下的动态风险分析
        4.1.1 失效概率计算方法-指数分布模型
        4.1.2 溢洪道增设方案
        4.1.3 增设溢洪道溃决风险分析
    4.2 淤地坝不同淤积高程情况下的动态风险分析
    4.3 本章小结
5 达拉特旗淤地坝系连溃灾害损失评估
    5.1 溃坝灾害损失计算方法
        5.1.1 溃坝灾害损失评估方法及洪水淹没范围确定
        5.1.2 Graham生命损失计算方法
    5.2 达拉特旗淤地坝系连溃灾害损失评估
        5.2.1 达拉特旗淤地坝系连溃灾害损失评估方案及洪水演进计算结果
        5.2.2 溃坝生命损失评估
        5.2.3 溃坝经济损失评估
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间主要研究成果



本文编号：3866082