图6.4-2滑坡滑距计算示意图滑坡滑动前势能用于克服滑道上摩擦力所做的功，海姆推算出最大滑距Lmax：则只要知道滑坡体积，即可估算出动摩擦系数，据此得出最大滑动距离。此处选取乐安水电站林达滑坡为例计算堵江高度。2号次级滑体整体滑动的最大距离为324.32m，形成堵江坝高为22.83m。而2号次级滑体局部滑动，在林达下坝址处产生的回水高度较小，不会对林达电站下坝址厂房产生影响。......
2023-08-20
西部水电工程控制技术：溃坝分析及洪峰高度计算
【摘要】：在分析坝址处溃坝后初瞬水流流态的基础上，假定河道底坡水平，忽略阻力影响，并近似认为溃坝前上下游流速为零，河道断面形状如图6.4-3所示。运用式，计算溃决洪峰传递至下游拟建坝址处的洪峰高度。表6.4-5下坝址处洪峰高度计算结果
崩滑堵江形成的天然堵江坝高几米至几百米，溃坝后形成的洪水异常凶猛。因此，做好溃坝洪水灾害的定量预测至关重要。其中，最受关注的问题是峰顶流量和洪峰演进变化预测，其计算方法如下。
1.溃决洪水顶峰流量计算
图6.4-3 河道断面示意图
由于堵江坝体逐级溃决过程相当复杂，且计算结果也与实际出入较大。因此，为计算简便此处仅考虑坝体的瞬间全部溃决。在分析坝址处溃坝后初瞬水流流态的基础上，假定河道底坡水平，忽略阻力影响，并近似认为溃坝前上下游流速为零，河道断面形状如图6.4-3所示。设Bx=B（Hx/H1）n（n为河槽形状指数），利用特征线法，联解动力方程和连续方程，可得初溃水流的特征如下。
则可归纳出统一的峰顶流量计算公式：
式中：qm为峰顶流量，m3/s；λ为流量参数；B为坝长或全溃时溃口宽度，m；g为重力加速度，m/s2；H1为溃坝前（上游）水深，m。
本法适用于坝址下游为干涸河槽，或坝下游水深H0与坝前水深H1之比值小于一定的临界值。此临界值可由下式计算：
对于几种典型河槽断面，可参照表6.4-3进行计算。
2.溃决洪峰演进过程计算
溃决洪水洪峰高度演进是决定灾害程度的直接因素。溃决洪水过程线与溃坝型式、最大流量、入湖（库）流量、下游水位等有关，至今无统一推求方法。采用水量平衡原理分析出的概化过程线，作为近似的溃坝洪水过程线。图6.4-4（a）为四次抛物线形式，在溃决初瞬流量即达Qmax，紧接着流量迅速下降，最后趋近于上游来水量Q0；图6.4-4（b）为一条无因次溃决洪水过程线形式，即溃坝初瞬泄量由一初始流量迅速增至最大流量，再逐渐递降趋近于上游入库流量。
表6.4-3 滑坡坝全溃时峰顶流量计算简表
图6.4-4 溃坝洪水过程线
理论分析表明，坝体突然溃决后，溃坝洪水向下游传递的流态可分为上游静水区、过渡区、涌波区和下游静水区。一般采用不恒定流计算方法进行洪流演进计算，经检验可采用以下公式计算下游距坝址某处的洪峰高度Hmx：
式中：Hmx为距坝址x处洪峰高度，m；H10为溃坝最大水深，m；A为河谷断面系数，A=F/H（F为断面面积，H为断面高度）；i0为河床比降；W为堰塞湖库容，m3；x为下游距坝址距离，m。
此处选取乐安水电站林达滑坡为例计算峰顶流量和洪峰高度。对形成的堵江坝体，按式（6.4-12）计算溃决洪水的顶峰流量，其计算参数和计算结果见表6.4-4。
表6.4-4 溃坝峰顶流量计算结果
在顶峰流量计算的基础上，分析溃决洪峰的演进过程。运用式（6.4-12），计算溃决洪峰传递至下游拟建坝址处（距离约6km）的洪峰高度。其计算参数和计算结果见表6.4-5：1号次级滑体局部滑动形成的堵江坝体一旦溃决，在下游拟建坝址处将形成13.25m高的洪峰；1号次级滑体整体滑动形成的堵江坝体溃决，将在拟建下坝址处形成23.54m高的洪峰；2号次级滑体局部滑动形成的堵江坝体溃决，在下游拟建坝址处将形成6.23m高的洪峰；2号次级滑体整体滑动形成的堵江坝体溃坝，在拟建坝址处会形成12.55m高的洪峰。
表6.4-5 下坝址处洪峰高度计算结果
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