關(guān)于潰壩問題水動力特性的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、潰壩通常指蓄水庫圍堰突然坍塌進(jìn)而在水庫下游形成潰決洪水造成人類生命、生態(tài)環(huán)境和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)巨大損失的災(zāi)害性事件。潰壩問題的研究并不局限于內(nèi)陸區(qū)域，在海岸工程方面也存在十分重要的研究意義。研究潰壩水流的演變過程有利于理解海嘯與涌潮的水動力傳播特性，從而為海岸帶防災(zāi)減災(zāi)策略的制定提供科學(xué)依據(jù)。本文采用物理模型試驗(yàn)研究了潰壩波的水動力特性。
　　實(shí)驗(yàn)中，將多種設(shè)備連接至計算機(jī)并輔以相關(guān)軟件，通過觀察高速相機(jī)記錄的圖像，解決了高采集頻率下的波

2、高儀、流速儀和高速相機(jī)的時間同步問題。同實(shí)驗(yàn)條件下多次的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本研究的實(shí)驗(yàn)具有足夠的重復(fù)性和可靠性，滿足研究分析要求。
　　對室內(nèi)實(shí)驗(yàn)而言，閘門開啟速度是影響潰壩波水動力特性的重要因素。相對于距離閘門較遠(yuǎn)的位置而言，閘門開啟速度對距離閘門較近位置的水位和流速的影響更大。而隨著時間的推移，這種影響逐漸減小。在此基礎(chǔ)上，本研究進(jìn)行了一系列的閘門快速開啟的潰壩實(shí)驗(yàn)，包括下游初始干床和濕床兩種情況，研究了下游初始水深、上下游水頭差、

3、上游水箱長度等因素對潰壩波水位和流速的影響。干床與濕床情況下的潰壩波水位和流速存在顯著不同。上下游水頭差相同時，濕床情況下的正向波前速度明顯小于干床情況的。此外，下游觀測點(diǎn)的最大水位和流速主要受上下游水頭差的影響，而水位和流速較大值的持續(xù)時間則主要由上游水箱長度決定?？紤]到閘門處是一個非常特殊且重要的位置，本文利用高速相機(jī)記錄的圖像，得到了閘門處的水位隨時間的變化。在對比了實(shí)驗(yàn)結(jié)果與既有理論結(jié)果的基礎(chǔ)上，給出了各理論解的適用范圍。總體而