瞬时溃坝最大流量计算新通式推导及验证

方崇惠; 方堃

doi:CNKI: 32.1309.P.20120824.1606.015

高级搜索

全国中文核心期刊
中国科技核心期刊
美国工程索引（EI）收录期刊

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

瞬时溃坝最大流量计算新通式推导及验证

方崇惠, 方堃

文章导航 > 水科学进展 > 2012 > 23(5): 721-727

方崇惠, 方堃. 瞬时溃坝最大流量计算新通式推导及验证[J]. 水科学进展, 2012, 23(5): 721-727. doi: CNKI: 32.1309.P.20120824.1606.015

引用本文:

方崇惠, 方堃. 瞬时溃坝最大流量计算新通式推导及验证[J]. 水科学进展, 2012, 23(5): 721-727. doi: CNKI: 32.1309.P.20120824.1606.015

FANG Chong-hui, FANG Kun. Derivation and verification of a new generalized formula set for calculating maximum instantaneous dam breach discharge[J]. Advances in Water Science, 2012, 23(5): 721-727. doi: CNKI: 32.1309.P.20120824.1606.015

Citation:

FANG Chong-hui, FANG Kun. Derivation and verification of a new generalized formula set for calculating maximum instantaneous dam breach discharge[J]. Advances in Water Science, 2012, 23(5): 721-727. doi: CNKI: 32.1309.P.20120824.1606.015

瞬时溃坝最大流量计算新通式推导及验证

doi: CNKI: 32.1309.P.20120824.1606.015

方崇惠¹,
方堃²

1.
湖北省水利水电规划勘测设计院, 湖北武汉 430064;
2.
武汉生物工程学院, 湖北武汉 430415

基金项目: 国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2007CB714106);湖北省水利重点科研课题(EK110469)

详细信息

作者简介:
方崇惠(1963- ),男,安徽安庆人,教授级高级工程师,博士,主要从事水利工程设计与科研管理工作。E-mail:fchuig@163.com

中图分类号: TV642.4

Derivation and verification of a new generalized formula set for calculating maximum instantaneous dam breach discharge

FANG Chong-hui¹,
FANG Kun²

1.
Hubei Water Resources Bureau, Wuhan 430064, China;
2.
Wuhan Bioengineering Institute, Wuhan 430415, China

Funds: The study is financially supported by the National Basic Research Program of China (No.2007CB714106)

摘要: 为了计算瞬时溃坝最大流量,基于堰流与波流量相等原理,建立了瞬时溃坝最大流量与堰流关系,理论推导得到同一公式可以计算大坝全溃、横向局部溃坝、垂向局部溃坝及横垂向局部溃坝的瞬时最大流量的新通式,给出了该通式的基本和上限、下限及一般等通式。研究发现:瞬时溃坝流量与溃口堰坎类型有关,可以把瞬时溃坝最大流量、逐渐溃坝洪水或漫坝洪水的计算公式和相应系数统一到不同堰坎类型的堰流量计算中;而这些新通式相应系数的取值是被实验确认和经典著作肯定的,保证了系数取值的可靠和准确。这些新通式容易理解、形式简单、计算简便,参数取值可靠,把溃坝洪水计算的复杂问题转变为处理经典水力学的简单堰流计算。同时通过对比分析,充分论证了一般通式的合理性,并用国内外溃坝实例验证了计算方法和成果较科学、可靠、合理。
- 溃坝 /
- 瞬时溃坝最大流量 /
- 堰流量 /
- 波流量
Abstract: In order to calculate the maximum instantaneous dam-break discharge, a relationship between the maximum instantaneous dam-break discharge and the weir flow is established. The theory of equality of wave discharge and weir flow is applied in the study. A new generalized formula set is derived, which includes a basic formula, an up-limit formula, a low-limit formula and a generalized formula, etc. The verification results show that the new generalized formula set is capable of dealing with all types of breaches including whole dam collapse, horizontal partial dam-break, vertical partial dam-break, and both horizontal and vertical partial dam-break. The instantaneous dam-break discharge can be associated with the type of weirs. The new generalized formula set integrates equations for the instantaneous dam-break discharge, and the overtopping or gradually dam-break flood flow, as well as the corresponding coefficients into weir formulas. The values of the coefficients are reliable as they have been validated by available experimental data and classic scientific works. The new generalized formula set is validated with dam-break flow experiments and real-case data, and is proven to be rational and reliable.
- dam-break /
- maximum instantaneous dam-break discharge /
- weir flow /
- wave flow

[1]	邱江潮, 刘丙军, 杨子博, 彭为. 基于水位流量关系的流量估算不确定性分析 . 水科学进展, 2020, 31(2): 214-223. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2020.02.007
[2]	葛巍, 焦余铁, 李宗坤, 张兆省, 郭新燕. 溃坝风险后果研究现状与发展趋势 . 水科学进展, 2020, 31(1): 143-151. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2020.01.015
[3]	王丽珠, 蒋勤, 张长宽, Iddy IDDY. 对MPS法在溃坝模拟中数值压力振荡问题的改进 . 水科学进展, 2018, 29(1): 89-99. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2018.01.011
[4]	曹引, 冶运涛, 梁犁丽, 蒋云钟, 赵红莉, 王浩, 严登明. 基于结构网格的溃坝水流数值模拟 . 水科学进展, 2017, 28(6): 868-878. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.06.008
[5]	张士辰, 王晓航, 厉丹丹, 吉立. 溃坝应急撤离研究与实践综述 . 水科学进展, 2017, 28(1): 140-148. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.01.016
[6]	吴钢锋, 贺治国, 刘国华. 具有守恒特性的二维溃坝洪水演进数值模型 . 水科学进展, 2013, 24(5): 683-691.
[7]	李云, 王晓刚, 祝龙, 宣国祥, 刘火箭. 超标准洪水条件下土石坝安全性应急判别分析 . 水科学进展, 2012, 23(4): 516-522. doi: CNKI:32.1309.P.20120614.2251.018
[8]	陈生水, 钟启明, 曹伟. 粘土心墙坝漫顶溃坝过程离心模型试验与数值模拟 . 水科学进展, 2011, 22(5): 674-679.
[9]	宋利祥, 周建中, 王光谦, 王玉春, 廖力, 谢田. 溃坝水流数值计算的非结构有限体积模型 . 水科学进展, 2011, 22(3): 373-381.
[10]	夏军强, 王光谦, LIN Bin-liang, 谈广鸣. 复杂边界及实际地形上溃坝洪水流动过程模拟 . 水科学进展, 2010, 21(3): 289-298.
[11]	张大伟, 程晓陶, 黄金池, 何晓燕. 基于Godunov格式的溃坝水流数学模型 . 水科学进展, 2010, 21(2): 167-172.
[12]	李云, 李君. 溃坝模型试验研究综述 . 水科学进展, 2009, 20(2): 304-310.
[13]	桑连海, 陈西庆, 黄薇. 河流环境流量法研究进展 . 水科学进展, 2006, 17(5): 754-760.
[14]	史宏达, 刘臻. 溃坝水流数值模拟研究进展 . 水科学进展, 2006, 17(1): 129-135.
[15]	王志力, 耿艳芬, 金生. 带源项浅水方程的通量平衡离散 . 水科学进展, 2005, 16(3): 373-379.
[16]	刘利平, 陈创买, 陈健, 张漫莉, 王彦斯. 主分量与广东北江年最大流量预测 . 水科学进展, 2003, 14(4): 485-488.
[17]	牛最荣. 流量站网规划与发展问题探讨 . 水科学进展, 1999, 10(2): 177-182.
[18]	郑世宗, 袁宏源, 李远华, 郭宗楼, 崔远来, 纪珠宝, 李记马. 霍泉灌区出流量预测模型 . 水科学进展, 1999, 10(4): 382-387.
[19]	蔡启富, 郑邦民. 间断水波在梯级水库中的传播 . 水科学进展, 1997, 8(2): 137-141.
[20]	吉祖稳, 胡春宏, 阎颐, 牛建新. 多沙河流造床流量研究 . 水科学进展, 1994, 5(3): 229-234.

点击查看大图

计量

文章访问数: 128
HTML全文浏览量: 8
PDF下载量: 537
被引次数: 0

瞬时溃坝最大流量计算新通式推导及验证

doi: CNKI: 32.1309.P.20120824.1606.015

方崇惠¹,
方堃²

1. 湖北省水利水电规划勘测设计院, 湖北武汉 430064;

2. 武汉生物工程学院, 湖北武汉 430415

基金项目: 国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2007CB714106);湖北省水利重点科研课题(EK110469)

作者简介:
方崇惠(1963- ),男,安徽安庆人,教授级高级工程师,博士,主要从事水利工程设计与科研管理工作。E-mail:fchuig@163.com

收稿日期: 2011-06-16
修回日期: 2012-08-24
刊出日期: 2012-09-25

中图分类号: TV642.4

关键词:

溃坝 /

瞬时溃坝最大流量 /

堰流量 /

波流量

摘要: 为了计算瞬时溃坝最大流量,基于堰流与波流量相等原理,建立了瞬时溃坝最大流量与堰流关系,理论推导得到同一公式可以计算大坝全溃、横向局部溃坝、垂向局部溃坝及横垂向局部溃坝的瞬时最大流量的新通式,给出了该通式的基本和上限、下限及一般等通式。研究发现:瞬时溃坝流量与溃口堰坎类型有关,可以把瞬时溃坝最大流量、逐渐溃坝洪水或漫坝洪水的计算公式和相应系数统一到不同堰坎类型的堰流量计算中;而这些新通式相应系数的取值是被实验确认和经典著作肯定的,保证了系数取值的可靠和准确。这些新通式容易理解、形式简单、计算简便,参数取值可靠,把溃坝洪水计算的复杂问题转变为处理经典水力学的简单堰流计算。同时通过对比分析,充分论证了一般通式的合理性,并用国内外溃坝实例验证了计算方法和成果较科学、可靠、合理。

English Abstract

Derivation and verification of a new generalized formula set for calculating maximum instantaneous dam breach discharge

FANG Chong-hui¹,
FANG Kun²

1. Hubei Water Resources Bureau, Wuhan 430064, China;

2. Wuhan Bioengineering Institute, Wuhan 430415, China

Funds: The study is financially supported by the National Basic Research Program of China (No.2007CB714106)

Received Date: 2011-06-16
Rev Recd Date: 2012-08-24
Publish Date: 2012-09-25

Keywords:

dam-break /
maximum instantaneous dam-break discharge /
weir flow /
wave flow

Abstract: In order to calculate the maximum instantaneous dam-break discharge, a relationship between the maximum instantaneous dam-break discharge and the weir flow is established. The theory of equality of wave discharge and weir flow is applied in the study. A new generalized formula set is derived, which includes a basic formula, an up-limit formula, a low-limit formula and a generalized formula, etc. The verification results show that the new generalized formula set is capable of dealing with all types of breaches including whole dam collapse, horizontal partial dam-break, vertical partial dam-break, and both horizontal and vertical partial dam-break. The instantaneous dam-break discharge can be associated with the type of weirs. The new generalized formula set integrates equations for the instantaneous dam-break discharge, and the overtopping or gradually dam-break flood flow, as well as the corresponding coefficients into weir formulas. The values of the coefficients are reliable as they have been validated by available experimental data and classic scientific works. The new generalized formula set is validated with dam-break flow experiments and real-case data, and is proven to be rational and reliable.

方崇惠, 方堃. 瞬时溃坝最大流量计算新通式推导及验证[J]. 水科学进展, 2012, 23(5): 721-727. doi: CNKI: 32.1309.P.20120824.1606.015

引用本文:

方崇惠, 方堃. 瞬时溃坝最大流量计算新通式推导及验证[J]. 水科学进展, 2012, 23(5): 721-727. doi: CNKI: 32.1309.P.20120824.1606.015

Citation:

全文HTML

下载: 全尺寸图片幻灯片

返回文章

用微信扫码二维码

分享至好友和朋友圈

留言板

瞬时溃坝最大流量计算新通式推导及验证

doi: CNKI: 32.1309.P.20120824.1606.015

作者简介: 方崇惠(1963- ),男,安徽安庆人,教授级高级工程师,博士,主要从事水利工程设计与科研管理工作。E-mail:fchuig@163.com

Derivation and verification of a new generalized formula set for calculating maximum instantaneous dam breach discharge

计量

出版历程

瞬时溃坝最大流量计算新通式推导及验证

doi: CNKI: 32.1309.P.20120824.1606.015

1. 湖北省水利水电规划勘测设计院, 湖北武汉 430064; 2. 武汉生物工程学院, 湖北武汉 430415

作者简介: 方崇惠(1963- ),男,安徽安庆人,教授级高级工程师,博士,主要从事水利工程设计与科研管理工作。E-mail:fchuig@163.com

English Abstract

Derivation and verification of a new generalized formula set for calculating maximum instantaneous dam breach discharge

1. Hubei Water Resources Bureau, Wuhan 430064, China; 2. Wuhan Bioengineering Institute, Wuhan 430415, China

全文HTML

目录

作者简介:
方崇惠(1963- ),男,安徽安庆人,教授级高级工程师,博士,主要从事水利工程设计与科研管理工作。E-mail:fchuig@163.com

1. 湖北省水利水电规划勘测设计院, 湖北武汉 430064;

2. 武汉生物工程学院, 湖北武汉 430415

作者简介:
方崇惠(1963- ),男,安徽安庆人,教授级高级工程师,博士,主要从事水利工程设计与科研管理工作。E-mail:fchuig@163.com

1. Hubei Water Resources Bureau, Wuhan 430064, China;

2. Wuhan Bioengineering Institute, Wuhan 430415, China