易贡溃坝洪水三维数值模拟分析

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2000年4月9日,我国西藏自治区波密县易贡乡发生了灾难性的易贡高速远程滑坡。滑坡体堵塞了易贡藏布江,形成了巨大的堰塞湖,湖水最深处可达62m。6月8日,形成的滑坡坝开始人工泄洪。奔腾的湖水冲毁了下游大量的道路和桥梁,造成了巨大的经济损失。本文以此次滑坡坝溃决为研究对象,通过实地调查以及Fluent数值模拟的方法,在三维条件下反演了易贡湖溃决后洪水沿现有河道演进并多次折射的全过程,分别研究了在半溃坝和全溃坝情况下坝体溃决后洪水的运动规律。根据数值模拟的结果,本文得到以下结论:(1)半溃坝情况下,湖水在计算终点1100s时尚未到达通麦大桥处。全溃坝情况下,溃决的湖水经过约900s的时间到达下游通麦大桥处。(2)溃坝后洪水在河道中的演进受地形的影响较大。山体对湖水的阻碍会减小湖水的能量,降低湖水的运动速度。半溃坝情况下,湖水全程达到的峰值速度为40m/s。全溃坝情况下,湖水在与山体发生剧烈碰撞之前速度一直保持增加,最大速度达到40m/s。碰撞后能量受到损失,速度剧烈降低。湖水到达通麦大桥处,湖水这时的速度为25m/s,根据速度时间曲线,湖水的流速还会继续增加。(3)两侧山体的阻挡除了降低洪水的速度外,还会造成洪水在河道弯折处排泄不畅,引起湖水在此处壅塞,深度增加。半溃坝情况下,洪水出现的最大深度为50m。全溃坝情况下,洪水出现的最大深度为62m,湖水在通麦大桥处深度的最大值为40m。两种情况下洪水的最大深度均出现在河道的弯折处。(4)根据数值模拟得到的结果,半溃坝情况下,溃口处经过200s达到峰值流量40400 m3/s。全溃坝情况下,溃口处的峰值流量最大值出现在发生溃坝后的100s,峰值流量为80000 m3/s。通麦大桥处出现的峰值流量为4371 m3/s。
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