不同入库洪峰作用下溃坝洪水全过程模拟

摘要

为评估极端气候下黑河金盆水库溃坝对下游河道两岸的淹没影响，通过耦合溃坝洪水分析模型与显卡加速的地表水及其伴随输移过程模型，模拟全局溃坝及不同重现期洪水入库时引发的局部溃坝过程，同时评估不同溃坝形式对下游的淹没影响。结果表明：入库洪水重现期越大，库水位上升速度越快，达到临界溃决水位的时间逐渐缩短，溃决流量峰值和出现时间显著提前。在局部溃坝条件下，5 000 a一遇洪水使淹没水深超3 m的区域面积比例达38%，而淹没水深小于1.0 m的面积比例随重现期增加而减少，说明高重现期洪水导致深水覆盖范围扩大。在全局溃坝条件下，尽管淹没面积达70.79 km²，但淹没水深小于1.0 m的区域占比42%，显著高于局部溃坝。这反映全局溃坝水量淹没至更广区域，导致浅水区域比例增加。相比之下，局部溃坝深水覆盖比例较高，淹没影响集中。研究结果可为黑河下游洪水风险管理及防控策略优化提供科学依据。

关键词

DB-GAST耦合模型 / 溃坝形式 / 溃坝流量过程 / 淹没面积 / 淹没水深