為進一步了解堰塞壩潰壩過程,開展了9組水槽模型試驗,對潰口縱向下切和溯源發(fā)展過程進行了系統(tǒng)分析,并討論了上溯源點移動速度與潰口水深之間的關系。研究發(fā)現(xiàn):非黏性堰塞壩潰壩過程中,沖刷面與底床的夾角時刻發(fā)生變化,上、下溯源點位置不固定但也不能完全發(fā)展到壩踵;上、下坡面坡度增大到最大值1∶1.5時,下溯源點到下游壩趾的最大距離與壩體沿水流方向長度的比值(x^*_p/x^*_d,反映下溯源點最終相對位置)對應降低到最小值0.24和0.18;壩體相對尺寸從1減小到1/2時,x^*_p/x^*_d值從0.38增大到0.47。上溯源點的無量綱移動速度是不斷變化的,在無量綱時刻為0.13時,其x,y分量分別達到峰值0.94和0.32;上溯源點處潰口水深出現(xiàn)時刻相對移動速度峰值點出現(xiàn)時刻有延遲,大概延遲0.04個無量綱時間。

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【部分圖文】：

圖1顆粒級配曲線

試驗采用的壩體填筑材料不同粒徑的質量分數(shù)如下:<0.15mm為4.06%,0.15～0.30mm為6.08%,0.30～0.60mm為19.82%,0.60～1.18mm為26.04%,1.18～2.36mm為23.32%,2.36～5.00mm為18.04%,>5....

圖2試驗裝置示意圖

由于采用的水槽寬度較小,潰口展寬受到邊壁限制,因此只討論潰口縱向下切和溯源發(fā)展。表1試驗參數(shù)設置Table1Experimentsset-up組次壩高/cm頂寬/cm底寬/cm上坡面坡度下坡面坡度試驗130.030.0190.01∶2.31∶3.0....

圖3上、下坡面坡度及壩體相對尺寸變化示意圖

受水流沖刷導致潰口底部壩體高程不斷下降,從上游壩踵到下游壩趾的潰口各個截面看,潰口底部壩體高程的變化差異較大。圖6展示了試驗1的7個典型時刻潰口底部輪廓線變化情況。從圖6可以看到,早期縱向下切發(fā)生最快位置發(fā)生在壩頂與下坡面交界處,如7s時刻(圖6a)深度變化最大。根據(jù)曼寧公式τ....

圖4潰口侵蝕方式示意圖

圖3上、下坡面坡度及壩體相對尺寸變化示意圖圖5可重復性驗證

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