汶川地震唐家山堰塞湖泄流过程的数值模拟
摘要
"5.12"汶川特大地震造成了重大人员伤亡和财产损失,而山体滑坡形成的堰塞湖不稳定而易于发生溃决,造成洪水灾害,是震后急需防御的次生灾害重点和难点.除了大量的现场勘测外,对泄流及堰塞体冲刷过程的研究,是制定下游避险、抢险方案的关键.清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室曾为规模最大、威胁最严重的唐家山堰塞湖抢险提供了及时的技术支持,本文是部分工作的总结.针对唐家山堰塞湖特定的泄流动力学过程,开发了平面二维水沙数学模型,扩展了基本方程,考虑了堰塞体形成的河床变形对水流运动的影响,提出了高精度且高效率的边界跟踪算法,分析了堰塞湖泄流过程以及堰塞体冲刷发展的机制.结果表明,河床变形对泄流影响较大,堰塞体以溯源冲刷为主,计算得到的泄流流量、堰塞湖水位与实际观测值吻合较好,这些结果已经很好地服务于唐家山堰塞湖下游应对方案的确定.
引文
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