大型人工输水渠道高填方段溃决洪水情景（王静，李娜等）

大型人工输水渠道高填方段溃决洪水情景

王静１,２，李娜１,２，郑敬伟１,２，韩松１,２

(1.中国水利水电科学研究院,北京100038;2.水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心,北京100038)

作者

王静（1985－），女，山西沁源人，高级工程师，博士，主要从事水灾害与水安全研究。

通信作者：

李娜（1973－），女（回族），河南周口人，教授级高级工程师，博士，主要从事城市洪涝灾害仿真模拟和洪水风险管理等研究。

引用格式

王静,李娜,郑敬伟,等.大型人工输水渠道高填方段溃决洪水情景[J].南水北调与水利科技(中英文),2020,18(6):148-155,200.

摘要

为防范大型人工输水渠道的高填方段在超常外力下一旦溃决无法用概率表征的潜在风险，需建立适宜的情景分析手段，以模拟与评估不同溃口规模下多种调控手段联合运用在应急处置中的有效性。利用中国水利水电科学研究院自主研发的洪涝仿真模型，通过改进立交河道计算单元的拓扑关系和退水闸模拟方式，建立了渠道一维、溃口流量及两岸二维同步耦合计算的溃堤洪水淹没模型。以某大型人工输水渠道典型高填方段为例，分类对比分析了不同溃口宽度、关闸时间和退水闸是否启用等共12种情景下的洪水淹没特征变化。结果表明：溃口宽度的增加对溃决洪水淹没范围和程度的影响较小；关闸时间越早，越可以有效减少淹没区的面积和水深，且在3ｈ内效果更明显；当地形和构筑物条件有利于洪水扩散时，及早关闸对淹没范围的减小幅度更大；在洪水不容易扩散的区域，及早关闸对淹没水深的减小幅度更大；退水闸启用后对淹没的减轻作用与退水闸和溃口之间的相对位置和距离有关，位于溃口上游且距离越近时越有效。研究可为大型人工输水渠道制定或完善相应应急预案提供基本的手段和依据。

关键词

人工输水渠道；高填方段；溃决洪水；情景分析；溃口宽度；节制闸；退水闸

基金项目

国家重点研发计划课题(2018YFC1508003);南水北调中线一期工程安全风险评估项目III标段—洪水风险评估(JZ0203A242016)