土石壩潰壩數學模型及應用(精)（簡體書）

本書系國家出版基金項目《中國水電關鍵技術叢書》之一，介紹了作者研究團隊近年來在土石壩潰決機理與潰壩數學模型方面的主要研究成果，收集整理了國內外具有實測資料的潰壩案例，通過挖掘潰壩案例中的潰口幾何參數及水力參數等數據，建立了土石壩潰決參數快速評估模型，自主研發了土石壩潰壩離心模型試驗系統，建立了土石壩潰壩離心模型試驗相似準則，揭示了均質壩、心牆壩、面板壩和堰塞壩的潰決機理，在此基礎上建立了土石壩不同壩型的漫頂與滲透破壞潰壩過程數學模型。這些成果為提高潰壩洪水致災預測精度、制定科學合理的水庫大壩應急預案提供了理論和技術支撐。

本書可供從事土石壩工程研究和安全管理的人員以及高等院校水利水電工程專業的師生閱讀參考。

叢書序

叢書前言

序一

序二

前言

第1章 緒論

1.1 概述

1.2 水庫大壩潰壩調查

1.3 土石壩潰決特徵

1.3.1 潰壩歷時分析

1.3.2 初始潰口位置及潰口峰值流量出現時間

1.3.3 潰口最終形狀

1.4 本章小結

參考文獻

第2章 土石壩潰壩參數模型

2.1 國內外潰壩參數模型簡介

2.2 土石壩潰壩參數模型

2.2.1 國內外潰壩案例收集整理

2.2.2 土石壩潰壩參數模型

2.2.3 與國內外常用潰壩參數模型比較

2.3 本章小結

參考文獻

第3章 土石壩潰壩離心模型試驗系統

3.1 土石壩潰壩離心模型試驗系統介紹

3.1.1 離心機大流量水流控制系統

3.1.2 潰壩試驗專用模型箱

3.1.3 數據采集與圖像監控系統

3.2 潰壩離心模型試驗相似準則

3.2.1 應力相似準則

3.2.2 滲流相似準則

3.2.3 剪應力相似準則

3.2.4 水流相似準則

3.2.5 離心模型試驗常用物理量相似準則

3.3 本章小結

參考文獻

第4章 均質土壩漫頂潰壩數學模型及應用

4.1 均質土壩漫頂潰決機理

4.1.1 壩體橫斷面潰口發展

4.1.2 壩頂潰口發展

4.1.3 壩體下游坡潰口發展

4.2 潰壩數學模型

4.2.1 潰口流量

4.2.2 “陡坎”形成與溯源沖刷

4.2.3 壩頂與下游坡潰口發展

4.2.4 潰口邊坡穩定性分析

4.2.5 不完全潰壩與壩基沖蝕

4.2.6 模型計算流程

4.3 模型應用

4.3.1 模型輸入參數

4.3.2 計算結果分析

4.3.3 參數敏感性分析

4.3.4 與國外典型同類潰壩模型對比

4.4 本章小結

參考文獻

第5章 黏土心牆壩漫頂潰壩數學模型及應用

5.1 黏土心牆壩漫頂潰決機理

5.2 潰壩數學模型

5.2.1 水量平衡與庫水位變化關係

5.2.2 潰口流量過程

5.2.3 初始沖坑的位置

5.2.4 潰口發展

5.2.5 心牆破壞

5.2.6 不完全潰壩與壩基沖蝕

5.2.7 潰口邊坡穩定性

5.2.8 數值計算方法

5.3 模型驗證

5.3.1 板橋水庫潰壩案例參數選取

5.3.2 計算結果分析

5.4 模型應用

5.4.1 計算參數選取

5.4.2 計算結果分析

5.5 與國內外常用潰壩參數模型對比

5.6 本章小結

參考文獻

第6章 混凝土面板堆石壩漫頂潰壩數學模型及應用

6.1 概述

6.2 混凝土面板堆石壩漫頂潰決機理

6.3 潰壩數學模型

6.3.1 庫水位變化及潰口流量

6.3.2 壩料沖蝕

6.3.3 堆石體潰口的發展

6.3.4 面板破壞過程

6.3.5 數值分析方法

6.4 模型應用

6.4.1 輸人參數

6.4.2 計算結果分析

6.4.3 參數敏感性分析

6.5 與國內外常用潰壩參數模型對比

6.6 本章小結

參考文獻

第7章 堰塞壩漫頂潰壩數學模型及應用

7.1 概述

7.2 堰塞壩漫頂潰決機理

7.3 潰壩數學模型

7.3.1 潰口流量

7.3.2 沖蝕公式

7.3.3 潰口發展

7.3.4 沿河流運動方向壩體形狀變化

7.3.5 不完全潰壩與壩基沖蝕

7.3.6 潰口邊坡穩定性

7.3.7 數值計算方法

7.4 模型驗證

7.4.1 唐家山堰塞壩幾何特徵

7.4.2 唐家山堰塞壩壩料特徵

7.4.3 唐家山堰塞壩泄流槽

7.4.4 計算參數選取

7.4.5 計算結果分析

7.4.6 參數敏感性分析

7.4.7 與國外同類潰壩數學模型比較

7.5 模型應用

7.5.1 易貢堰塞壩潰壩案例分析

7.5.2 小崗劍堰塞壩潰壩案例分析

7.6 本章小結

參考文獻

第8章 土石壩滲透破壞潰壩數學模型及應用

8.1 概述

8.2 土石壩滲透破壞潰壩機理

8.3 潰壩數學模型

8.3.1 水量平衡與庫水位變化

8.3.2 潰口流量過程

8.3.3 壩料沖蝕與滲透通道擴展

8.3.4 滲透通道頂部坍塌及漫頂破壞

8.3.5 漫頂潰壩時潰口發展與邊坡穩定性

8.3.6 不完全潰壩與壩基沖蝕

8.3.7 數值計算方法

8.4 模型驗證

8.4.1 美國農業部滲透破壞潰壩模型試驗P1

8.4.2 3個實際潰壩案例模擬

8.4.3 參數敏感性分析

8.4.4 基於國外同類型潰壩數學模型的4個潰壩案例分析

8.4.5 作者模型與國外同類型潰壩數學模型NWS BREACH的比較

8.4.6 作者模型與國內外常用的參數模型的比較

8.5 模型應用

8.6 本章小結

參考文獻

索引