某水库溃坝洪水模拟研究

刘荣钊

(山东省滨州市无棣县水资源综合服务中心，山东 滨州 113200)

近几年来，对于水利工程中的水库大坝失事[1]的研究中，虽然溃坝在大坝失事中的概率相对较小，但是当大坝超负荷运行或受到洪水、地震等外界作用力影响时，也会形成溃坝[2]。溃坝洪水由于其水流湍急、洪水量大等特点，造成溃坝的发生时会对河流下游处的居民造成很大的威胁，因此溃坝、模拟溃坝洪水便成为学者们的重点研究内容之一[3，4]。

本文将采用专业的水利模拟软件对某水库大坝溃坝进行洪水模拟，拟定溃坝洪水数学模型，并分析不同方案下的溃坝洪水结果。

1 数学模型及计算方案

为考虑溃决原因、溃决水位对溃口流量、溃坝洪水以及断面洪水时间特性的影响，设置6种不同的方案，如表1所示。

表1 计算方案

2 溃坝洪水计算结果分析

2.1 溃口流量时程分析

在分析溃坝洪水时，对溃口流量的分析可以直观的反应溃坝洪水的破坏强度，并且为下游后续的防洪工程建设提供重要的参考价值。

图2展示了不同方案中随时间的不断推进，溃口流量的变化曲线，可以很明显看到，6个方案中，溃口的洪峰流量均大于当地10 000 a一遇的入库洪峰流量(22 700 m3/s)。其中，方案1的洪峰流量最大，说明洪水漫顶对于大坝溃坝破坏的影响最大，方案2、3洪峰流量虽然小于方案1，但也达到了10 000 a一遇入库洪峰流量的5倍以上，因此虽然近几年并没有出现过地震导致大坝溃坝破快，但是，地震影响的重要性却不能忽视。……