一种用于防汛抢险演练的均质黏性土坝漫顶溃决演练方法技术

本发明专利技术公开了一种用于防汛抢险演练的均质黏性土坝漫顶溃决演练方法。基于一套溃坝模型，包括由粘性土填筑而成的土坝本体，所述土坝本体包括上游坝肩、坝顶和下游坝肩，在模型上游设有用于对水位进行调节的控制闸门；在土坝本体的下游坝肩底部设有空腔层，空腔层内填充粉砂层。本发明专利技术一种用于防汛机动抢险演练的均质黏性土坝漫顶溃决模型及其演练方法，溃坝断面创新设计，实现在低速水流条件下的“想溃就溃”的溃坝模拟，解决了以往模型试验时“想溃不溃”的技术难点，特别适用于漫顶水流作用下黏性土坝溃决机理的揭示及溃坝过程中水土耦合作用的展示，同时还具备对防汛机动抢险专业队伍开展溃坝灾害培训的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种用于防汛抢险演练的均质黏性土坝漫顶溃决演练方法
本专利技术涉及一种用于防汛抢险演练的均质黏性土坝漫顶溃决演练方法，属于均质黏性土坝试验理论

技术介绍
第一次全国水利普查数据显示，我国已建成水库大坝近10万座，其中均质土坝9万座以上，且我国水库工程大多兴建于20世纪50～70年代，受当时经济技术条件限制，大坝建设标准低、质量差。加上管理经费长期投入不足，维修养护不到位，工程老化失修严重，“先天不足、后天失调”导致我国病险水库大量存在。据我国水利部大坝安全管理中心普查资料统计，自1954年至今，我国有3500多座水库大坝发生溃决，且溃决大坝中95％以上是均质坝。因此有必要揭示均质土坝的漫顶溃决机理，为防灾减灾提供有效的技术手段。目前国内外已开展大量的溃坝模型试验，但存在以下主要问题：(1)模型试验材料一般采用砂土替代黏性土。由于均质坝一般由黏性土组成，而黏性土的抗冲蚀性能较强，其启动流速一般在2m/s左右，小比尺模型试验很难具备使其溃决的水力条件，目前的模型试验多采用启动流速约为黏性土1/100的砂土替代，但砂土坝溃决形式表现为剪切破坏，而黏性土坝溃决形式表现为倾倒破坏，二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于防汛机动抢险演练的土坝漫顶溃决演练方法，其特征在于，基于一套溃坝模型，模型包括由粘性土填筑而成的土坝本体，所述土坝本体包括上游坝肩、坝顶和下游坝肩，在模型上游设有用于对水位进行调节的控制闸门；在土坝本体的下游坝肩底部设有空腔层，空腔层内填充粉砂层，包括以下几个步骤：步骤1、在粘性土填筑而成的土坝本体下游坝肩底部挖掘出所述空腔层；步骤2、往所述空腔层内填充粉砂，直至将空腔层填满；步骤3、开始漫顶试验，通过控制闸门将水流流速控制在0‑2m/s，漫顶水位与坝顶高度的高度差不小于10cm；步骤4、当水位达到预定漫顶高度，在漫顶水流冲刷作用下，坝体冲蚀首先从下游坝肩开始，溃口迅速下切到坝体底...

【技术特征摘要】
1.一种用于防汛机动抢险演练的土坝漫顶溃决演练方法，其特征在于，基于一套溃坝模型，模型包括由粘性土填筑而成的土坝本体，所述土坝本体包括上游坝肩、坝顶和下游坝肩，在模型上游设有用于对水位进行调节的控制闸门；在土坝本体的下游坝肩底部设有空腔层，空腔层内填充粉砂层，包括以下几个步骤：步骤1、在粘性土填筑而成的土坝本体下游坝肩底部挖掘出所述空腔层；步骤2、往所述空腔层内填充粉砂，直至将空腔层填满；步骤3、开始漫顶试验，通过控制闸门将水流流速控制在0-2m/s，漫顶水位与坝顶高度的高度差不小于10cm；步骤4、当水位达到预定漫顶高度，在漫顶水流冲刷作用下，坝体冲蚀首先从下游坝肩开始，溃口迅速下切到坝体底，在下切过程中伴随侧壁坍塌和溃口的横向扩展，溃口在下切过程中，水流对坝体的冲蚀从下游坝体迅速发展到上游坝肩，然后再从上游坝肩发展到坝体底部，下游坝肩底部的粉砂首先被水流冲刷带走，然后下游坝段发生沿水流方向的倾倒式破坏，随漫顶后水流流速的增大，溃口宽度和深度不断扩展，土坝本体逐渐发生横向倾倒式的扩展破坏，最终完全溃坝。2.根据权利要求1所述的用于防汛机动抢险演练的土坝漫顶溃决演练方法，其特征在于，粉砂层的厚度由以下公式确定：当下游坝肩底部失稳发生时必满足下式：Ws+(h-Tv)α...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘丽君，于正广，陆范彪，马晓忠，王荣，谢朝勇，钟启明，钱龙，魏匡民，李荣，韩凤荣，赵鸣伟，
申请(专利权)人：江苏省防汛防旱指挥部办公室，江苏省防汛抢险训练中心，水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，南京市水利规划设计院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32