DLT5360-2006 水电水利工程溃坝洪水模拟技术规程

3.0.1为规范溃坝洪水的模拟方法和技术要求，提高模拟成果的科学性、准确性和可靠性，特制订本标准。 3.0.2溃坝（堰）洪水模拟研究成果可作为制定减灾预案和对策的依据。 30.3溃坝洪水模拟可采用模型试验和数值模拟： 】模型试验可采用模拟溃坝（堰）洪水演进模型和坝体（堰体）溃决过程的局部模型。 2数值模拟可采用一维数学模型和平面二维数学模型。一维模型用于模拟库区及溃坝（堰）发生后洪水在下游河道的传播过程。当溃坝洪水超出河道堤防高程（包括堤防溃决）后在城镇内的演进过程时，应采用平面二维和一维数学模型耦合的方法进行计算。 3.0.4溃坝洪水模拟研究大纲主要内容包括： 1工程概况。 2研究目的和要求。 3工程设计方案和基本资料。 4模拟方法。 5研究进度计划。 6预期成果目标。 7研究负责人和参加人员。 30.5溃坝洪水模拟研究除应执行本标准外，还应符合国家现行有关标准的规定。 4.0.1 溃坝洪水模拟应收集如下地形资料： 1 河道地形图。 2 河道断面资料。 3 沿河两岸地形及设施布置图。 4 测图比例，应根据坝址所在河流和城镇大小确定。 4.0.2 应收集的水文资料包括： 1 模拟河段范围内的实测和调查洪水水面线及相应流量。 2 不同频率入库洪水和下游汇入支流洪水过程，模拟河段出口断面水位流量关系。 4.0.3 应收集水库库容曲线，泄水（导流）建筑物布置图及泄流曲线；大坝（围堰）、泄水（导流）建筑物的设计洪水标准及建筑材料。 4.0.4 应收集下游城镇防洪标准。 5.1 模型 设计 5.1.1 模型设计应满足： 1 几何相似。 2 重力相似。 3 阻力相似。 5.1.2 模拟坝体（堰体）溃决过程的局部模型应采用正态模型。 长河段渍坝洪水模型宜采用正态模型，若采用变态模型，其变率不宜大于 3。 5.1.3 模型坝体材料按起动流速相似准则选择。 5.1.4 大坝上游全模拟范围宜按逆行波速5倍确定，以上部分可以简化，但水库容积和库区河道的长度应相似。 5.1.5 大坝下游模拟范围应包括受溃坝（堰）洪水影响的防护对象。有支流入汇的河段，模型应包括支流汇入部分的河道地形，必要时应考虑支流流量。 5.1.6 模型比尺应根据模拟范围、试验场地、动力设备等条件选择确定。 5.2 试验设备与量测仪器 5.2.1 主要试验设备应包括： 1 模拟不同溃决口门形状和尺寸的设备。 2 自动调控水位的尾门装置。 5.2.2 主要量测仪器应包括： 1 溃坝洪水水位测量仪器，如跟踪式水位仪、波高仪等。 2流速测量仪器，如能连续测量和记录的测速仪器。 5.3 模 型 制 作 5.3.1 制模导线网应控制整个模型范围，顺直河段宜一侧布置一条直导线，另一侧平行布置副导线；弯曲、分汊型河段宜采用三角形导线网控制。 5.3.2 模型地形控制应满足下列要求： 1 制模断面布置应控制原型地形的特征及其变化，模型断面间距宜取 30cm～80cm。特殊地形、微地形可按等高线制作。 2 断面各点高程应采用实测数据，对断面线未经过实测点的部位，可采用等高线或实测点高程内插求得。 3 每个断面板上应注明与导线相交位置、特征点的起点距离和相应高程。 5.3.3 模型粉面前应对断面位置和高程进行校核；当采用密排加糙时，填实面至断面口应预留水泥粉面的厚度及不小于加糙物 2倍粒径的厚度；粉面后应选择重点断面复核高程和特征地形。 5.3.4 应在城镇、建筑物和控制位置设置水位、流速测量仪器。 5.3.5 库区和下游岸坡上应绘制高程标尺。 5.3.6 自溃坝坝坡的上下游面应绘制方格网及标注高程。 5.3.7 模型制作的测量放样应按DL/T5173的有关规定执行。 5.3.8 模型制作精度应符合附录 A 的要求。 5.3.9 模型制作完成后，应进行检查和校核，并作记录。 5.4 模型率定和验证 5.4.1 应进行模型水位验证和糙率校正。水位允许偏差以转换成原型计，山区河流为±0.1m、平原河流为±0.05m， 5.4.2 应校正不同库水位时的模型水库蓄水量，允许偏差为±5%。 5.4.3 应率定自动调整水位的尾门设备。 5.5 试验及观测 5.5.1 应按可能出现的溃坝型式，并考虑遭遇不同标准洪水和坝前水位，拟定试验方案。溃坝型式应按坝体材料性质、结构等拟定。拱坝、重力坝等坝型，可采用瞬时全部溃决或瞬时局部溃决；堆石坝、土石坝等坝型及土石围堰，可采用逐渐全部溃决或逐渐局部溃决。 5.5.2 溃坝口门型式可近似为矩形或梯形，口门最终尺寸应根据坝型材料性质及坝址断面地形综合拟定。 5.5.3 有支流汇入河段，应包括不同频率洪水的组合。 5.5.4 观测应包括以下内容： 1 量测坝址及上、下游河道各特征断面的水力要素变化过程。 2 量测下游各特征点处的水力要素变化过程。 3 拍摄（摄像）溃坝洪水演进流态和淹没范围变化过程。 4拍摄自溃坝溃决自引冲槽过水、冲开、溃决口门渐扩的全过程。 5.5.5 观测精度应按照附录A的要求执行。 5.6 资料整理及分析 5.6.1 应对观测数据的可靠性和精度进行分析。 5.6.2 试验成果整理分析内容应包括： 1坝址断面及上、下游河道各特征断面水位的变化过程线，最高水位及出现的时间。 2 溃坝波向下游演进和向上游传播的过程线。 3下游各特征点处的水力要素变化过程。 4溃坝洪水随溃口口门形状与溃决历时的变化规律。 5 溃坝洪水随不同入库流量的变化规律。 6溃坝洪水在不同坝前水位下出现溃决的变化规律