基于dem的溃坝洪水演进计算及风险分析方法研究

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1、中山大学硕士学位论文基于DEM的溃坝洪水演进计算及风险分析方法研究姓名：杨中浦申请学位级别：硕士专业：水文学及水资源指导教师：陈洋波20060530摘要洪水灾害风险分析是一种重要的防洪减灾非工程措施，同时，水库大坝尤其是高坝的修建，对其下游地区安全无疑是一个令人无法忽视的安全隐患。尽管水库大坝，发生溃决的概率是极其微小的，但考虑到该事件发生后所产生的危害巨大，因此有必要对其可能发生的后果进行一定的研究。本文从溃坝常用的计算方法入手，结合流溪河大坝的实际情况，对假定的几种极端的溃坝情况进行计算，在此基础上，模拟大坝洪水在峡谷河道地

2、段的演进过程。本文主要采用了谢任之先生根据溃坝理论和实践经验总结归纳出的“统一公式法”进行计算，该方法具有可靠的理论推导依据，且经过了大量的事例的验证，具有较高的精度，且方法具有较强的操作性和通用性。最后，本文针对计算出的结果，结合GIS的空问分析工具，对结果进行可视化分析处理，绘制出大坝洪水风险图。本文对流溪河水库超标洪水，在大坝下游35l(M处的峡谷河道中的演进过程进行了分析计算，结果表明，尽管经过了此段河道的坦化作用，但由于溃坝初始水头之大、河道具有很大的河道比降，因此在下边界处，洪水仍然具有惊人速度和流量，严重的威胁下游

3、的河道以及城市。关键词：溃坝洪水、“统一公式”法、洪水风险分析、数据可视化、数值模拟AbstractFloodriskanalysisisanimportantnon-engineeringmeasurewhichcanpreventfloodsandreducedisasters．Meantime，theconstructionofreservoirdams，especiallyhighreservoirdams，isahiddendangerthatcannotbeignoredforthesecurityofthedown

4、streamareas．Althoughtheprobabilitythatreservoirdamsburstisverysmall，consideringthehugeharm，itisnecessarytogodeepintotheresults．UsingthecommonformulafordambreaksandthesituationofLiuXiheDam，theauthortrytocalculatetheresultofseveralextremedambreaksituations．Onthebasis，t

5、heevolutionalprocessinthecanyonoffloodissimulated．”unificationformulamethod”putforwardbyRenzhiXieisbeingadoptedinthisarticle．Thismethod，whichissummarizedbyreliablereasoningbaseandvefifledbymassiveinstances，hashigherprecision、feasibilityandinteroperability．Usingtheana

6、lysistoolsofGIS，theresultisbeingdialedwithvisualizationimage．Duetokindsofrestrictions，theevolutionalprocessofextrafloodsflowingatthe35KMpointinthedownstreamismainlyanalyzed．Theresultshowsthat，thoughthispartoffivercoursehasdegenerateaction，becauseofthehugefloodpeak，it

7、stillhasamazinghoffendousvelocityandenergy，andCallthreatfivercoursesandcitiesinlowerteaches．Keywords：dam-breakflood，uniteformulation，datavisualization，floodriskanalysis，numericalsimulationII1．1研究目的和意义第l章总论近年来由于各种因素对自然环境的影响，气候的变化往往表现出很强的变异性，极端年份的出现频率明显增加，因此对于很多防洪工程，虽有

8、已经具有了较高的设计保证率，但对超标洪水的预防，仍应该引起我们足够的重视。对于超标洪水，其最大的威胁莫过于水库大坝的溃决，水库蓄存了大量的水体，大坝一旦溃决，将造成极大的破坏，因此该问题～直是各级政府决策部门极为关注的问题。同时，由于种种原因，相当一部分大坝存在