一种引流槽开挖措施的堰塞坝溃决机制分析方法技术

本发明专利技术公开了一种引流槽开挖措施的堰塞坝溃决机制分析方法，其首先对现有的DB‑IWHR模型改进，然后通过案例进行验证该分析方法的准确性。本发明专利技术基于土水耦合机制，提出了考虑引流槽开挖措施的堰塞坝溃决机制分析方法，该方法耦合了冲蚀、溃口扩展、水力学、水库洪水调节模型，可快速计算溃决洪峰流量、漫顶时间、总泄洪量以及对下游梯级水库群的风险效应，从而获得最优的引流槽设计方案。

An Analysis Method of Dam Breakage Mechanism for Diversion Channel Excavation Measures

The present invention discloses an analysis method of dam breaking mechanism for excavation measures of drainage trench. Firstly, the existing DB IWHR model is improved, and then the accuracy of the analysis method is verified by a case. Based on the soil-water coupling mechanism, the method for analyzing the breaking mechanism of dams considering the excavation measures of diversion channels is proposed. The method couples erosion, expansion of breaks, hydraulics and reservoir flood regulation models, and can quickly calculate the peak discharge, overtopping time, total discharge and risk effects on downstream cascade reservoirs, thereby obtaining the optimal design scheme of diversion channels.

【技术实现步骤摘要】
一种引流槽开挖措施的堰塞坝溃决机制分析方法
本专利技术属于堰塞坝引流槽
，具体涉及一种引流槽开挖措施的堰塞坝溃决机制分析方法。
技术介绍
堰塞坝在库水位渗透或漫顶冲刷作用下，极易形成连锁灾害链，引发下游的洪涝灾害。堰塞坝的发生具有极大不确定性，但是若能及时决策，采取有效的应急处置措施，则可降低其引发的灾害损失。引流槽开挖是堰塞坝应急抢险中最主要的工程措施。通过引流槽的合理开挖能够保证堰塞坝有序下泄，并通过下泄过程中的冲刷作用，逐步淘刷引流槽，使堰塞坝的水位逐步降低至无风险或者低风险水平。目前，堰塞坝引流槽开挖措施的确定虽然从定性和定量方面均开展了相应研究，但均未考虑到堰塞坝对梯级水库群的灾害链效应。堰塞坝是插入到梯级水库群中的非规划水库，打破了梯级水库群的原有平衡。一旦发生溃决，将具有极强的灾害链效应。因此如何运用引流槽的开挖措施降低坝体溃决对下游梯级水库群的风险效应是急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种引流槽开挖措施的堰塞坝溃决机制分析方法，解决了利用有限的引流槽开挖措施降低堰塞坝对下游梯级水库群的灾害链效应的问题。本专利技术所采用的技术方案，一种引流槽开挖本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种引流槽开挖措施的堰塞坝溃决机制分析方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：对DB‑IWHR模型改进1.1：计算溃口处流量具体计算公式如下：Q＝CB(H‑z)

【技术特征摘要】
1.一种引流槽开挖措施的堰塞坝溃决机制分析方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：对DB-IWHR模型改进1.1：计算溃口处流量具体计算公式如下：Q＝CB(H-z)3/2(1)式中：B为进口断面的宽度；H为堰塞湖水位；z为溃口底高程；C为流量系数；1.2：溃口扩展模拟，具体模拟方式如下：之前的溃口横向扩展模拟方法，由于缺乏来自岩土工程专业方面的足够支持而导致溃决结果出现很大的偏差；现在的溃口横向扩展数值模型均面临以下问题：采用楔形体的溃口横向扩展过程；没有运用岩土工程中通常采用的圆弧形式的边坡稳定分析方法；没有考虑孔隙水压力的影响；没有一个合理的模型来模拟溃口横向的不断扩展过程及其垂直下切过程；基于以上问题，在以下两方面加以改进：(1)总应力分析方法和不排水抗剪强度参数在引流槽水面骤降过程中，堰塞体材料特性决定了水不能自由排出，通过分析或经验方法来准确的获得孔隙水压力几乎不可能，所以采用不排水抗剪强度参数的总应力法常被用于库水位快速骤降的坝体计算中，计算过程可参考美国陆军工程师团法；(2)带竖向坡角边坡的简化Bishop法岩土工程界，通常采用圆弧滑裂面法，如简化的Bishop法，美国工程师团法进行边坡稳定分析，在计算过程中，搜索不同的滑裂面，寻找安全系数F等于最小值Fm时的滑裂面即为临界滑裂面；基于以上两处改进，建立溃口溃决分析模型，弥补了Stab软件无法与溃坝洪水分析模型DB-IWHR快速耦合的困境；假定初始溃口为倒梯形，溃口受到水流的连续冲刷发生竖直下切...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琳，李炎隆，李守义，张晓飞，薛一峰，司政，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61