关于溃坝洪水介绍

[拼音]：kuiba hongshui

[外文]：dam-break floods

大坝在蓄水状态下突然崩溃而形成的向下游急速推进的巨大洪流。习惯上把因地震、滑坡或冰川堵塞河道引起水位上涨后，堵塞处突然崩溃而暴发的洪水也归入溃坝洪水（见冰雪洪水）。

（1）猝发性。溃坝的发生和溃坝洪水的形成通常历时短暂，往往难以预测。洪水波(见河水运动)常以立波或涌波形式向下游急速推进，时速常达20～30公里以上，下游临近地区，难以从容防护。

（2）峰高量大，变化急骤。最大溃坝洪水出现在坝址处，溃坝初瞬或稍后。洪峰流量比寻常雨洪的流量大得多。一个坝高为25米、库容为5亿米3水库的最大溃坝流量曾高达78100米3/秒。立波的波锋在传播初期很高，立波经过处的河槽水位瞬息剧涨，水流汹涌湍急。溃坝洪水的这两个特征，使它的破坏力远远大于一般洪水。溃坝洪水还造成库区严重崩坍或其他事故。

通常，在溃坝初瞬失去屏障的水库蓄水，在几秒钟内迅即劈裂为二，在坝址附近形成上下游两支抛物线形的水面线，如图1t1线所示。下游正波和上游负波的波锋分别以波速c1和c2相背传播。向上游传播的负波因波后水深小于波前水深，所以后面的波速小于前面的波速，使波形逐渐展平。向下游传播的正波则与之相反，后面的水深大于前面的。故后面的波速大于前面的波速，使波形逐渐变陡，形成立波或间断波。立波在前进中，因河槽蓄水和摩阻，波锋又逐渐降低，经过一定时间和距离波形坦化，最终成为变化较缓的洪水波。这种洪水的流量在下游各断面s处发生沿程变化（图2）。

算溃坝洪水的大小、它的影响范围和到达下游的时间，可为溃坝洪水的防范提供依据。通常估算途径有两种：

（1）模型试验即制作河道模型或水槽，进行试验模拟。根据试验资料，分析溃坝洪水的大小、传播速度和演进变化等情况。

（2）分析计算，可利用水力学中关于立波和洪水波运动的圣维南方程组，把溃坝坝址上下游划分为正波区、负波区和前后的缓变不稳定流区。进行各区水流变化情况的逐时段计算。这种计算较复杂。实用上为了粗估，还应用一些简化计算方法和某些经验公式，近似推算溃坝波到达下游各处的时间、最高洪水位和重要地点的洪水过程。

溃坝洪水研究和估算的困难在于：

（1）溃坝口门形态、溃决过程和下游行洪路线往往不易确定，平原河道溃坝洪水常形成多股分流，漫决堤防和河岸，形成复杂的所谓二维平面水流问题。

（2）试验计算所需的原始资料不易完全满足，因为溃坝洪水远远超过一般洪水范围，无现成的水流断面和水力要素资料可查，溃坝洪水所及范围内，多半地形复杂。

坝洪水是危害特大的灾害性现象。重大溃坝的发生造成坝下游几十里甚至上百里范围社会经济和交通运输的严重破坏，导致生命财产的重大损失。世界各国都重视重要水库大坝的防护，如设置副坝和安全泄洪道；遇战争和地震预兆期，降低库蓄水位；对大坝定期养护检查；设置汛期专人监控哨和安装抗破坏的高保险通讯和报警系统等。

参考书目

1. 电力工业部成都勘测设计院主编：《水能设计》，下册，电力工业出版社，北京，1981。
2. V.Yevjevich， K.Mahmood. eds，Unsteady Flow in Open Channels，Vol.2，Water Resources Publ.，FortCollins，Colorado，1975.