Page 126 - 2024年第55卷第4期

表 ４ 参数敏感性分析方案
上下游河道距离 Ｌ? 河道坡度 θ ? 坝高 Ｈ? 下游坝溃决时间?下游坝溃口峰值流量 下游坝溃口峰值
试验组次 流量放大倍数
ｃｍ （°） ｃｍ ｓ 出现时间?ｓ 流量?（Ｌ?ｓ）

对照组 ３００ ８ ２７ ２０．０ ２６．７ ９．８ １．３６
方案 １ ２００ １６．５ ２３．２ １０．３ １．４３
８ ２７
方案 ２ ４００ １８．１ ２６．６ ７．９ １．１０
方案 ３ ３ １９．０ ２６．６ ７．４ １．０３
３００ ２７
方案 ４ １３ ２１．９ ２９．４ ８．９ １．２４
方案 ５ ２１ １３．１ １９．３ １０．８ １．５０
３００ ８
方案 ６ ２９ ２９．７ ３４．２ ８．２ １．１４

最终导致方案 ２漫顶时间要早于对照组。从溃口峰值流量的角度来看，上下游堰塞坝距离越小，下游
坝溃口峰值流量越大，洪水放大效应越明显。方案 ３和方案 ４反映了河道坡度对级联溃决过程的影
响。计算结果表明，河道坡度越小，下游坝发生漫顶溃决的时间越早。溃口峰值流量随着河道坡度的
增长先增大后减小。究其原因应为河道长度相同时，坡度越大，上下游势能差越大，洪水放大效应越
明显；但对于方案 ４，由于河道 Ｂ点处存在转折，其动量在此处发生衰减，从而使得其溃口峰值流量
小于对照组。方案 ５和方案 ６反映了下游坝坝高对级联溃决过程的影响。计算结果表明，下游坝坝高
越小，下游坝发生溃决的时间越早，其溃口峰值流量越大，溃决洪水放大效应越明显。值得一提的
是，由于方案 ５下游坝高偏小，在水位达到漫顶之前，上游溃决洪水形成的涌浪翻越下游坝坝顶（如
图 ８局部放大图），并冲蚀形成最大深度为 ４ｃｍ的初始溃口，对下游坝的溃决过程产生一定影响。

图 ８ 不同下游坝高下溃口流量过程对比

５ 两级堰塞坝连溃案例应用

为了进一步论证本文建立的数值模拟方法的实用性，选取了 ２００８年汶川地震形成的小岗剑上和
小岗剑下两座堰塞坝的连溃案例，对两级堰塞坝连溃过程进行分析和讨论。
５．１ 工程概况 在汶川地震中，绵远河右岸山体滑坡堵江形成小岗剑上和小岗剑下堰塞坝。小岗剑上
堰塞坝坝顶天然溃口底高程约 ８５０ｍ，坝高约 ７０～１２０ｍ，顺河和横河向长度均约 ３００ｍ，上游坡度
３
３１°，下游坡度 ２５°～３０°，最大库容约 １０２５万 ｍ ；小岗剑下堰塞坝坝顶高程约 ７８０ｍ，坝高约 ３０ｍ，
３
顺河和横河向长度均约 １５０ｍ，最大库容约 ８０万 ｍ 。小岗剑上一旦发生溃决，势必引发小岗剑下连
溃。为了降低连溃风险，在小岗剑上开凿了进口高程 ８４２．０ｍ，底宽 ３０ｍ，坡比 １∶２的泄洪通道，诱
导小岗剑上发生漫顶溃决。溃坝结束后的小岗剑上堰塞坝溃口底高程下降约 ３５ｍ，小岗剑下发生完全
溃决 ［３２］ 。
５．２ 溃坝计算模型 根据实际地形数据建立了计算模型（如图 ９（ａ））。根据实际工况将上游水位设置

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