基于三維洪水演進數值模擬的潰壩損失評價與對策研究.pdf

1、我國大壩數量眾多，其中，病險水庫大約占40％。潰壩是一種高危害的社會致災因素，大壩潰決后將會對下游社會和環(huán)境帶來災難性的影響?；谌S洪水演進數值模擬的潰壩損失評價與對策研究，為水庫大壩的安全運行管理，制定防洪應急預案具有重大意義。通過潰壩三維洪水數值模擬，提取了潰壩損失評價與對策研究的關鍵水情信息，進行了潰壩經濟損失、生命損失、社會及環(huán)境影響分析，選取了潰壩洪水避難方案，并實現(xiàn)了潰口洪水演進可視化分析。主要獲得如下研究成果如下：

2、>　　 (1)建立了耦合VOF法的κ一ε紊流三維潰壩洪水演進數學模型。針對潰壩突發(fā)性強，水流量大等特點，運用耦合VOF法的κ一ε紊流三維潰壩洪水演進數學模型，模擬了潰壩洪水向下游演進的過程，實現(xiàn)了潰壩洪水水面線的動態(tài)追蹤。通過建立研究區(qū)域的數字地形模型，在三維潰壩洪水演進模擬基礎上，實現(xiàn)了潰口洪水演進的三維可視化分析，為潰壩損失評價與避難遷安對策研究提供了理論依據。
　　 (2)構建了基于洪水演進三維數值模擬的潰壩損失評價模型

3、。結合洪水演進三維數值模擬獲取的關鍵水情信息，分析了潰壩導致的經濟損失、生命損失、社會及環(huán)境影響，克服了傳統(tǒng)潰壩損失評價中關鍵參數依靠經驗公式確定的弊端；其中，下游研究區(qū)域中的生命損失采用采用Dekay&McClelland法、改進Graham法和人工神經網絡模型計算，通過比較，改進Graham法為符合實際的方法；同時，采用一維水質模型，分析了潰壩洪水對下游河道水質的影響。
　　 (3)探討了潰壩洪災避難遷安對策分析方法?；隈?/p>

4、合VOF法的三維潰壩洪水演進數值模擬結果，采用“點線結合型”洪災避難分析思想，結合路權計算模型和Dijkstra算法，對大壩下游影響區(qū)域的避難方案進行了分析，制定了洪災避難遷安路徑，并提出了潰壩洪水防災減災對策。
　　 (4)實例研究。以深圳市公明水庫潰壩損失評價與對策研究為例，研究了公明水庫三維潰壩洪水演進過程：探討了潰壩損失，包括經濟損失、生命損失、社會及環(huán)境影響；選取了公明水庫下游避難遷安路線，并分析了相應的潰壩洪水管理措