唐家山堰塞湖开槽泄流冲刷过程及其洪峰流量预测方法

该研究论文《唐家山堰塞坝散粒堆积体开槽泄流的冲刷过程分析》发表于2010年的西北农林科技大学学报自然科学版，主要针对2008年发生的唐家山堰塞湖事件进行深入探讨。其核心目的是通过开槽泄流的方式，预测泄流槽的冲刷演变、下泄洪峰流量及出现时间，以期为地震后类似堰塞湖的抢险工程提供有效的决策支持。 研究方法上，作者首先考虑了唐家山堰塞坝的土性条件，即土壤的颗粒大小、结构和稳定性，这些因素对冲刷过程有显著影响。他们利用散粒体的冲刷运动特性，精确确定了不同粒径土层在启动冲刷和冲刷速度上的阈值。接着，结合堰塞湖区的产流情况和库水位变化，研究人员运用宽顶堰流的基本理论，将土性材料的冲刷性能与水流动力学结合起来，进行了一系列复杂的模拟计算，包括泄流流量计算、冲刷深度预测以及库水位动态调整。 通过迭代计算分析，研究者得出唐家山堰塞坝在泄流过程中不同土层的冲刷速率随时间变化的规律，并计算出2008年6月10日12时的下泄最大洪峰流量为6601立方米/秒，这一数值与实际观测到的洪峰流量基本相符，验证了模型的有效性。 论文的结论是，他们提出了一种简化的方法，能够预测堰塞体开槽泄流后的冲刷动态，包括冲刷下切的速度，以及洪水峰态的形成时间和最大洪峰流量。这种方法对于预防和处理地震引发的堰塞湖灾害具有重要的实践意义，为后续的应急响应提供了科学依据和技术支撑。 该研究通过对唐家山堰塞湖的细致分析，不仅深化了我们对地质灾害下水力冲刷过程的理解，也为同类灾害的防治策略制定提供了宝贵的经验和理论支持。