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应急抢险处置的重要依据和支撑,因此尽管在堰塞湖基础信息不全、堰塞体堆积材料信息匮乏、所
处环境条件尚不清晰的情况下,也应尽可能快速研判评价堰塞湖安全性,确定其风险等级。水利部
在 2008 年汶川地震形成的 34 座堰塞湖应急处置工作经验基础上,编制了《堰塞湖风险等级划分标准》
(SL 450—2009),规定堰塞湖规模按其库容可分为大型、中型、小(1)型和小(2)型;堰塞体危险级别
按堰塞湖规模、堰塞体高度及其物质组成分为极高危险、高危险、中危险和低危险;堰塞体溃决损
失严重性按风险人口、重要城镇以及设施重要性分为极严重、严重、较严重和一般;综合考虑堰塞
体危险性和溃决损失严重性,指导堰塞湖风险等级评定为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级,如表 2 所示 [12] 。
表 2 堰塞湖风险等级划分
风险等级 堰塞体危险性级别 溃决损失严重性级别
极高危险 极严重、严重
Ⅰ
高危险、中危险 极严重
极高危险 较严重、一般
高危险 严重、较严重
Ⅱ
中危险 严重
低危险 极严重、严重
高危险 一般
Ⅲ 中危险 较严重、一般
低危险 较严重
Ⅳ 低危险 一般
如前文所述,10·11 和 11·03 白格堰塞湖库容均大于 1.0 亿 m ,属大型堰塞湖;两次白格堰塞体
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最大高度分别为 138 和 149 m,均大于 70 m,堰塞体危险级别为极高危险;白格堰塞湖下游有在建的
叶巴滩、苏洼龙、在运的梨园、阿海、金安桥等梯级水电站,以及四川、西藏、云南境内的城镇,
10·11 白格堰塞湖溃决损失严重性级别为严重,11·03 白格堰塞湖溃决损失严重性级别为极严重。因
此,两次白格堰塞湖风险等级均为Ⅰ级。
堰塞湖风险等级的确定,可为应急处置和后续处置标准选取提供支撑,如应考虑的上游来水的
洪水标准、堰塞湖库水位预警超高、堰塞体稳定性控制标准、溃堰洪水风险分析等。
3.3 精准分析计算溃堰洪水是应急处置的核心技术 分析预测溃堰洪水过程,是划定堰塞湖洪水过
流淹没范围、制定抢险救灾方案的重要依据。堰塞湖溃决过程涉及非恒定高速急变流对堰塞坝体的
冲刷,是水力学、土力学、泥沙动力学及水土力学耦合的过程,其机理极为复杂。漫顶和渗透破坏
是堰塞湖溃决的两种主要方式,前者是漫坝水流对坝体表面冲刷形成初始溃口,过坝流量增大导致
溃口进一步冲刷,失稳坍塌而扩大;后者是由于坝体或坝基内部渗流,引起内部水流冲刷坝体,进
而导致通道扩展并发生坍塌。
对于溃口洪水计算,基于物理过程的模型综合考虑溃口流量、溃口扩展、溃口冲刷及其三者之
间的相互作用,在实践中应用较为广泛。溃口流量计算一般采用宽顶堰公式,或采用数值差分求解
圣维南方程组近似解。两类方法各有所长,前者可考虑溃口水流跌落,通过溃口侵蚀率和溃口边坡
稳定分析模拟溃口的物理冲刷过程,计算效率高,但其溃口并非严格的宽顶堰,存在一定的局限
性;后者按水、土两相耦合的流体力学描述溃决过程,但圣维南方程组是建立在流速沿整个过水断
面均匀分布、河床比降小、水面曲线近似水平等基本假定的前提下,计算效率相对较低。
溃口冲刷采用侵蚀率来表征,即单位时间内水流裹挟冲刷堰塞体土石料的厚度,一般有指数模
型、线性模型和双曲线模型,其中,Meyer-Peter & Muller、Englund-Hanson 等经验公式均呈指数模
型 [25] 。
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