地震堰塞湖人工排泄断面优化实验研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 赵万玉
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| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2010-05-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 谢洪 ; 陈晓清 |
| 关键词 | 地震堰塞湖 人工排泄 泄流槽 断面优化 四面体结构滞洪 |
| 学位专业 | 自然地理学 |
| 中文摘要 | 堰塞湖是发生在山区常见的地质灾害，主要是由地震、降雨等使山体发生滑坡、崩塌及支沟形成泥石流等堵塞河道形成的天然湖泊。地震堰塞湖是地震诱发的常见的次生灾害类型之一，在世界各国时有发生，尤其在多山地的我国较为常见，它作为山区的一种自然灾害，常常对人民生命财产安全造成严重的危害。溃决问题是研究堰塞湖的核心内容之一，也是对堰塞湖进行排险和进一步处置的关键问题。因此，堰塞湖溃决的研究特别重要，尤其是溃决机理与工程处置技术的相关研究。本项研究根据5．12汶川地震中诸多堰塞湖开挖泄流明渠进行排险的启示，通过室内模型实验开展自然溃决实验、人工辅助溃决实验、四面体结构滞洪效果实验，对堰塞湖可控溃决进行了初步研究，取得以下主要成果：(1)堰塞坝在不同入库流量和物质组成的表现出不同的自然溃决特征。入库流量小，溃决过程缓慢；入库流量越大，溃决过程就越快，但溃决洪峰流量的差异性较小。以含有较大砾石为主的堰塞体溃决历时较长；以砂为主的堰塞体的溃决历时较短，在短时间内达到洪峰流量。(2)堰塞坝溃决时，坝体内部的含水量和孔隙水压力迅速增加，监测曲线呈现出强烈的波动趋势，表现出不同部位的含水量和孔隙水压力的变化差异性较大。(3)堰塞湖排险时开挖不同横断面形状的泄流槽表现出不同的溃决特征，复式断面较梯形断面、三角形断面可以更快的提升泄流初期的过流能力。在可施工的前提条件下，综合考虑施工设备运营状况、施工时间、工程开挖量大小等因素，优先选择复式断面。(4)堰塞湖排险时开挖不同纵断面形状的泄流槽同样表现出不同的溃决特征，先缓坡后陡坡的槽型和缓坡陡坡交替丌挖的槽型比水平槽型可以提升泄流初期的下泄流量，并且缓坡陡坡交替开挖的槽型效果更加明显。泄流槽为水平槽底、先缓坡后陡坡和缓坡陡坡交替开挖的槽型的溯源侵蚀程度不同，增加控制点能够加速溯源侵蚀的程度。(5)抛投四面体结构之后的溃决流量，与未抛投四面体结构的对比分析，溃决流量减小了：26．6％～39．2％，说明四面体结构能够起到溃决后期控制流量和堰塞坝下切侵蚀的效果。 |
| 英文摘要 | 堰塞湖是发生在山区常见的地质灾害，主要是由地震、降雨等使山体发生滑坡、崩塌及支沟形成泥石流等堵塞河道形成的天然湖泊。地震堰塞湖是地震诱发的常见的次生灾害类型之一，在世界各国时有发生，尤其在多山地的我国较为常见，它作为山区的一种自然灾害，常常对人民生命财产安全造成严重的危害。溃决问题是研究堰塞湖的核心内容之一，也是对堰塞湖进行排险和进一步处置的关键问题。因此，堰塞湖溃决的研究特别重要，尤其是溃决机理与工程处置技术的相关研究。本项研究根据5．12汶川地震中诸多堰塞湖开挖泄流明渠进行排险的启示，通过室内模型实验开展自然溃决实验、人工辅助溃决实验、四面体结构滞洪效果实验，对堰塞湖可控溃决进行了初步研究，取得以下主要成果：(1)堰塞坝在不同入库流量和物质组成的表现出不同的自然溃决特征。入库流量小，溃决过程缓慢；入库流量越大，溃决过程就越快，但溃决洪峰流量的差异性较小。以含有较大砾石为主的堰塞体溃决历时较长；以砂为主的堰塞体的溃决历时较短，在短时间内达到洪峰流量。(2)堰塞坝溃决时，坝体内部的含水量和孔隙水压力迅速增加，监测曲线呈现出强烈的波动趋势，表现出不同部位的含水量和孔隙水压力的变化差异性较大。(3)堰塞湖排险时开挖不同横断面形状的泄流槽表现出不同的溃决特征，复式断面较梯形断面、三角形断面可以更快的提升泄流初期的过流能力。在可施工的前提条件下，综合考虑施工设备运营状况、施工时间、工程开挖量大小等因素，优先选择复式断面。(4)堰塞湖排险时开挖不同纵断面形状的泄流槽同样表现出不同的溃决特征，先缓坡后陡坡的槽型和缓坡陡坡交替丌挖的槽型比水平槽型可以提升泄流初期的下泄流量，并且缓坡陡坡交替开挖的槽型效果更加明显。泄流槽为水平槽底、先缓坡后陡坡和缓坡陡坡交替开挖的槽型的溯源侵蚀程度不同，增加控制点能够加速溯源侵蚀的程度。(5)抛投四面体结构之后的溃决流量，与未抛投四面体结构的对比分析，溃决流量减小了：26．6％～39．2％，说明四面体结构能够起到溃决后期控制流量和堰塞坝下切侵蚀的效果。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-02-06 |
| 源URL | [http://192.168.143.20:8080/handle/131551/4909]  |
| 专题 | 成都山地灾害与环境研究所_山地灾害与地表过程重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 赵万玉. 地震堰塞湖人工排泄断面优化实验研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2010. |
入库方式： OAI收割
来源：成都山地灾害与环境研究所
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