【摘要】：由于自然環(huán)境的破壞,極端天氣的頻繁出現,對土石壩的潰壩破壞研究更應該得到重視。本文對暴雨引發(fā)的潰壩洪水進行數值模擬研究,研究結果對洪水淹沒區(qū)的相關災害預防工作可以帶來參考和幫助。本研究課題圍繞遼寧省石佛寺水庫展開。先后以石佛寺水庫水體、主壩和主壩下游地區(qū)作為研究對象,對石佛寺水庫水體水動力運轉情況、主壩發(fā)生漫頂潰壩后潰壩洪水流量過程的計算和潰口下游的洪水演進進行了研究。本研究課題主要使用MIKE系列軟件進行各個環(huán)節(jié)的模擬計算。其中使用MIKE21 FM非穩(wěn)態(tài)網格模型模擬了石佛寺水庫水體的運動和潰壩洪水向下游的演進過程,使用MIKE11模型的Dam-break模塊進行了潰口處水力要素的計算。通過建立相應的模型并計算,得出石佛寺水體的運動規(guī)律,預測發(fā)生極端洪水導致漫頂潰壩后,潰口的流量變化過程和洪水向下游的演進過程。對于石佛寺水體的運動規(guī)律,本文從庫區(qū)水體的點、線、面三個層面分析了石佛寺水庫水體的運動情況。獲得了特征點的流速、水深變化規(guī)律,得到了指定斷面和整體水面的水位變化情況;通過對主壩的潰壩預測研究,本文得出了石佛寺水庫最可能發(fā)生潰壩的地點和方式,并使用MIKE11軟件計算了潰口的洪量變化;對于潰口下游的洪水演進研究,本文建立了下游淹沒區(qū)的糙率場,并對洪水演進中的流速、到達時間、淹沒情況做出了預測性的模擬。本次研究的意義主要有兩個方面,其一是通過對石佛寺水庫的水動力模擬,可以為水庫的日常管理和運營帶來幫助;其二是通過使用MIKE系列軟件的運算對水庫洪水災害的發(fā)生做出了預測,主要的研究內容是一旦發(fā)生超級洪水后,下游淹沒區(qū)的洪水演進狀態(tài)。這些預測有助于庫區(qū)下游黃家鄉(xiāng)地區(qū)的洪水災害應急預案編制和洪水風險災害評估。
[Abstract]:Due to the destruction of natural environment and the frequent occurrence of extreme weather, more attention should be paid to the dam-break of earth-rock dams. In this paper, the numerical simulation of dam-break flood caused by rainstorm is carried out. The results of the study can bring reference and help to the relevant disaster prevention work in flood area. This research topic revolves around the Shifosi Reservoir in Liaoning Province. Taking the water body of Shifosi reservoir, the main dam and the downstream area of the main dam as the research object successively, the hydrodynamic operation of the water body of Shifosi reservoir is studied. The calculation of flood discharge process after overtopping the main dam and the flood routing in the lower reaches of the crater are studied. This research mainly uses Mike series software to carry on the simulation calculation of each link. The water movement of Shifosi reservoir and the downstream course of dam-break flood are simulated by using MIKE21 FM unsteady grid model, and the hydraulic factors at break are calculated by Dam-break module of MIKE11 model. Through the establishment of the corresponding model and calculation, the movement law of Shifosi water body is obtained, and the flow change process and the downstream course of flood are predicted after the overtopping dam break caused by extreme flood. For the movement law of Shifosi water body, this paper analyzes the movement of Shifosi reservoir water body from three aspects: point, line and surface. The variation law of velocity and depth of water at characteristic point is obtained, and the variation of water level of designated section and whole water surface is obtained, and the location and mode of dam break of Shifosi reservoir are obtained through the prediction of dam break of main dam. The variation of flood volume is calculated by using MIKE11 software, and the roughness field is established in this paper for the study of flood routing in the lower reaches of the gully, and the prediction of velocity, arrival time and submergence in flood routing is made. The significance of this study has two main aspects. One is the hydrodynamic simulation of Shifosi reservoir, which can help the daily management and operation of the reservoir. The second is to predict the occurrence of reservoir flood disaster by using Mike series of software. The main research content is the flood evolution state in the downstream flood area once the super flood occurs. These predictions are helpful to the flood disaster emergency plan and flood risk assessment in the lower reaches of the reservoir area.
【學位授予單位】：沈陽農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TV122.4

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本文編號：2125960