[发明专利]考虑上游溃坝洪水的土石坝群控制梯级泄水安全确定方法

权利要求书

1.一种考虑上游溃坝洪水的土石坝群控制梯级泄水安全确定方法，所述的方法所针对的水库群为上游是工程质量安全标准为特2级坝的水坝一座，称为库1，中游为多个工程质量安全标准为2等的土石坝构成的土石坝群，称为库2，下游为工程质量安全标准为特1级坝的水坝一座，称为库3，其特征在于，所述的方法的步骤如下：

计算上游溃坝的洪水演进的步骤：计算上游特2级坝或者风险触发梯级大坝的溃坝洪水全过程，Q_库1溃（t）曲线：

；

Q_库1溃为库1的溃坝流量，此处Q_库1溃（t）= Q_b，Q_b 指通用的大坝溃坝流量计算值；C为溃坝溃口的流量系数；B为库1溃口宽度；z 为库1水位；z_d为库1大坝堰顶溃口高程；W为库1库容；t为时间；Q_in为上游来流量；q为t时刻库1的出流量；

计算上游溃坝洪水在中游演进的步骤：计算溃坝洪水Q_库1溃（t）在下游河道的洪水演进全过程，获得中游土石坝群等效水库坝前水位、流量过程Q_库2上（t）及溃坝洪水演进的时间，Q_库2上为库2的上游流量：

；

其中：B_r为河道水面宽；y为水深；Q为流量，Q = Q_库2上(t)；x为距离；g为重力加速度；A为河道断面面积；s为能量坡度，下标0为初始时刻；

计算中游的调洪过程的步骤：计算上游溃坝条件下的中游等效水库的水位涨落调洪过程，得到中游等效水库坝前Z_库2（t）曲线，Z_库2为库2的坝前水位：

；

其中：此处Z_库2（t）= y_s，y_s指通用的水库水位；Q_in(t)为t时刻中游库2的入流量，即Q_in(t)= Q_库2上(t)；Q_2,out(z，m)为t时刻库2的出流量；m为泄水建筑物流量系数；

计算中游水库连续溃决的演进的步骤：当中游水库的坝前水位Z_库2（t）在t_溃坝时刻的超过本坝坝顶高程后，计算中游等效水库进入连续溃决的演进模式，计算过程中的一个关键是，必须将此时刻之后的上游来水Q_库2上（t）|(t>t_溃坝)叠加至本库来水流量中进行“计算上游溃坝的洪水演进的步骤”的溃坝过程计算；

计算溃坝洪水在下游水库中的演进的步骤：计算溃坝洪水Q_库2溃（t）在下游河道的洪水演进全过程，获得下游特1级坝坝前水位、流量过程Q_库3上（t）及溃坝洪水演进的时间，Q_库3上为库3的上游流量：

；

此时，Q = Q_库3上(t)；

计算下游水坝的调洪过程的步骤：计算上述连续溃坝条件下，下游特1级坝水位涨落调洪过程Z_库3（t），Z_库3为库3的坝前水位；

工况确定的步骤：泄水安全分析计算中的工况确定包括如下子步骤：

无预警和无应急措施的全闸泄水分析计算的子步骤：下游特1级坝无预警，但没有应急措施的情况下，全闸泄水分析计算，计算得到特1级坝整个入流、出流及水位涨落曲线Z_库3（t），若max[Z_库3（t）]>Z_坝顶高程，则转下一子步骤计算，Z_坝顶高程为库3的坝顶高程；

有预警和无应急措施的全闸泄水分析计算的子步骤：下游特1级坝在有预警，但没有应急措施情况下的全闸泄水分析计算，计算得到特1级坝整个入流、出流及水位涨落曲线Z_库3（t），比较max[Z_库3（t）]与Z_坝顶高程，确定水库安全裕度值；

无预警和有应急措施的全闸泄水分析计算的子步骤：下游特1级坝在无预警，并且有增大应急超泄能力的应急措施情况下的处置分析计算，计算得到特1级坝整个入流、出流及水位涨落曲线Z_库3（t），比较max[Z_库3（t）]与Z_坝顶高程，若max[Z_库3（t）]>Z_坝顶高程，确定出预警时间重要性和最低值；

有预警和有应急措施的全闸泄水分析计算的子步骤：下游特1级坝在有预警，并且有增大应急超泄能力的应急处置分析计算，得到预警时间和增大泄流能力后再计算得到特1级坝整个入流、出流及水位涨落曲线Z_库3（t），进一步确定出有预警有应急处置后的水库安全裕度值；

根据上述计算在下游特1级坝在原有泄洪基础上增大泄流能力，应急处置途径是：增设一条非常泄洪洞，泄洪规模同原竖井泄洪洞相当，同时降低现有深孔泄洪洞进口高程。