山区河流溃坝洪水演进分析

来源：水资源与水工程学报杂志2019年第4期北京时间：

作者：王雯，董嘉锐，杨杰，李鹏，李占斌，刘基兴，朱战齐

单位：1.西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室,2.大唐陕西发电有限公司石泉水力发电厂

摘要：山区河流地形复杂，河岸陡峭，岸线曲折，河床形态极不规则，当发生溃坝洪水时，可能出现常见洪水条件下难以预测的水情及流态。山区河流溃坝洪水演进分析，是为山区河流抵御洪水灾害和建立相应防洪措施提供依据。针对山区河道，基于不可压缩和Reynolds值均布的Navier-Stokes方程建立溃坝水流运动的二维数学模型。采用非结构三角形网格进行模型网格划分，动边界技术处理干湿边界，率定后的河道糙率范围为0.020~0.035。利用该模型研究了6种溃坝工况条件下的洪水传播特性。数值模拟结果表明：溃坝后下游河道各断面的断面平均流速均未超过6 m/s，山区段河道形态对溃坝洪水演进过程有着显著的影响，河道束窄段及弯道能有效地抑制洪水波的传递，支流的倒灌能极大削减洪峰流量，主河道旁侧支毛沟形成的环流可消耗主流能量。

关键词：山区河流,混凝土重力坝,溃坝,洪水演进,数值模拟

基金资助：国家重点研发计划项目(2017YFC0504704)； 国家自然科学基金项目（51609198、41731289）； 陕西省自然科学基础研究计划项目（2017JQ5063)