堰塞坝溃口展宽过程实验研究

编号 zgly0001566921

文献类型 期刊论文

文献题名 堰塞坝溃口展宽过程实验研究

作者 刘定竺  崔鹏  蒋德旺 

作者单位 中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室成都山地灾害与环境研究所  中国科学院大学 

母体文献 中国水土保持科学 

年卷期 2017年06期

年份 2017 

分类号 TV122.4 

关键词 堰塞坝  漫顶溢流  溃口展宽  侵蚀率  溯源侵蚀 

文摘内容 由于溃口各处水沙作用差异较大,不同位置的展宽过程不同,目前对溃口展宽过程的研究多着眼于某一断面,不但不能反映溃口整体的展宽过程,还会影响溃决流量计算的精度。为研究不同坝高、坝后坡比条件下溃口整体展宽过程,本研究设计了6组水槽实验,分析了45个断面的观测数据,发现:1)溃口展宽随溢流的发展表现出不同的形式,以溯源侵蚀的结束为时间节点,溯源侵蚀期间为近等宽阶段,溯源侵蚀结束后为弯曲阶段。2)在断面上,展宽模式可分为线性模式和突变模式,分别占45个断面的13.3%与86.7%;突变模式进一步可分为弱侵蚀过程Ⅰ和强侵蚀过程Ⅱ,其中强侵蚀过程只发生在弯曲阶段。3)突变模式下,过程Ⅰ侵蚀率沿程呈首尾大-中部小的U型分布,溃口首部和溃口尾部侵蚀率较大,中间近等宽段侵蚀率有所减小,坝后坡比越大,该过程中溃口相同位置处的侵蚀率越大;随着溢流的发展,水流结构复杂,具有明显的二次流特征,导致过程Ⅱ的侵蚀率沿程分布呈S型;对2个过程而言,坝高越高,相同位置处的侵蚀率越大。上述对于堰塞坝溢流展宽过程的新认识,有益于今后深入定量研究溃口展宽过程和力学机理。