什么是溃坝洪水?

[拼音]：kuiba hongshui

[外文]：dam-break flood

大坝或其他挡水建筑物、挡水物体突然溃决，发生水体突泄所形成的洪水。因地震、滑坡或冰川堵塞河道壅高水位后，堵塞处突然崩溃引发的洪水，也常划入溃坝洪水。

（1）溃坝的发生和溃坝洪水的形成属于非正常和难于预测的事件。突然失去阻拦的水体常以立波的形式向下游急速推进，水流汹涌湍急，时速常达20～30km以上，下游临近地区，难以防护。

（2）洪峰高、水量集中。洪水过程变化急骤。最大流量即产生在坝址处，出现时间在坝体全溃的瞬间稍后，库内水体常常在几小时内泄空。

分自然和人为两大因素。如超标准洪水、冰凌、地震等导致大坝溃决属于自然因素。设计不周、施工不良、管理不善、战争破坏等导致大坝溃决属于人为因素。

溃坝洪水的洪峰流量、运动速度、破坏力远远大于一般暴雨洪水或融雪洪水。其破坏能力与库蓄水体、坝前上游水深、水头、溃决过程及坝址下游河道的两岸地形有密切关系。溃前库蓄水体越大，坝址水头越高，破坏力也越大。溃坝洪水造成的灾害往往是毁灭性的。例如1933年岷江上游迭溪地震，坍塌的石方堵塞岷江达45d（天），使上游出现深约100m的湖泊，其后挡水体部分溃决，水体突然泄放，冲去灌县的一条街，使流经成都平原的岷江金马河段改道。1975年8月淮河上游大水，冲毁板桥、石漫滩两座大型水库，淹地1500万亩，冲毁京广铁路82km，中断运输18d。又如1976年6月5日，美国的蒂顿土坝，在首次蓄水时由于坝的右侧底部发生管涌导致溃决，使库内3.03亿m3水体突然下泄，淹没坝下游780km2，其中耕地60万亩，洪水摧毁爱达荷州的雷克斯堡和休格两座城镇，死亡14人，25000人无家可归，损毁铁路51km，损失10亿美元。

（1）目的：估算溃坝洪水的大小对下游影响范围和到达下游的时间，为溃坝洪水的防范提供依据。

（2）内容：分析研究水库失事时坝址上下游水流状态和可能的决口形式，计算坝址处最大流量及洪水过程线、溃坝洪水在下游的沿程水位和流量过程线。对梯级水库还应计算上游水库失事对下游水库的影响，及可能造成连锁反应的后果。

（3）方法：可分为数学模型、物理模型和两者结合等三种类型。在通常情况下采用数学模型进行分析计算；对坝下游影响重大、溃坝会造成严重损失的大坝要采用物理模型进行模型试验，或采用数学模型分析与物理模型试验结合进行研究。

（4）大坝的溃决形式与坝址最大流量计算：大坝的溃决形式可分为全溃或局部溃(见图)、瞬时溃或逐渐溃等类型。对瞬时全溃、溃前下游水深较小时，采用里特尔-圣维南法计算坝址最大流量。对瞬时全溃、溃前下游水深较深时，建立上下游相对坝址处的水流连续性方程和动力方程（波额方程），联解计算坝址最大流量。对瞬时局部溃决，其溃口断面流态类似宽顶堰，分别绘制溃口处水深与下泄堰流曲线及水深与库区下泄补给水量曲线，两者的交点即所求的坝址最大流量。

（5）溃坝洪水过程计算：坝址处溃坝洪水过程线与溃前上下游水位、库蓄溃泄水体、入库流量、大坝的缺口类型和尺寸以及溃坝最大流量有关。一般采用在模型试验的基础上分析出来的概化过程线，推求近似的溃坝洪水过程线。对坝址上下游地形资料齐全可用河渠非恒定流分析计算中的动力方程和连续方程，加正负波向上下游推进的波额方程为边界条件逐时计算。

（6）溃坝洪水向下游推进的演变过程计算：溃坝洪水向下游推进波前为不连续波，除波前的下边界应满足波额流动方程外，其余内容与一般河渠渐变非恒定流（见明渠非恒定流）的计算方法相同。

参考书目

电力工业部成都设计院主编：《水能设计》，下册，电力工业出版社，北京，1981。V.Yevjevich and K.Mahmood，ed.， Unsteady Flow in Open Channels，Vol.2，Watar Resources Pub.，FortCollins，Colorado，1975.