土石坝溃坝及其灾害研究

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本文首先介绍了溃坝问题的研究现状、常用的研究方法及发展趋势,综合运用了水力学、土力学及水沙动力学等相关学科知识对溃坝产生条件、发展机理及影响溃口变化的作用因子做出了分析,将溃口水流划分为三个流态区域,并利用FlUENT流体计算软件对溃口水流流态及划分情况进行了验证,再结合溃口底部和岸坡泥沙冲蚀情况,得到了横向不均匀冲蚀的溃口发展及溃口流量过程计算新模型;其次,通过对溃坝洪水及下游演进的特点分析,选取特征线法,应用柯朗格式进行近似计算,建立了溃坝洪水下泄的一维计算模型;再次,从溃坝生命损失、溃坝经济损失、溃坝社会和自然环境影响三个方面对溃坝灾害进行了研究,特别对于溃坝生命损失的计算方法做出修正,并采用改进的模糊层次分析法确定出影响生命损失的各修正因素的权重,对溃坝经济损失提出了历史重演法的计算方法,对社会和自然环境影响提出评价指标及计算公式,对溃坝灾害严重后果提出了综合评价模型;最后,利用上述计算公式和模型,对河南省石漫滩水库溃坝时溃口的发展过程及洪水下泄与演进情况进行了计算,并结合溃坝时下游人口、地形、环境等其它溃坝工况,对溃坝产生的生命损失、经济损失、社会和自然环境影响进行了分析计算,根据计算结果综合评价了石漫滩水库溃坝后果的严重程度,与实际情况进行了对比分析后,针对评价结果并结合其它溃坝案例,对溃坝灾害问题进行了总结,就如何减少及应对溃坝灾害提出了一些参考意见。
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