21 / 2025-03-28 17:21:39

溃口自适应的堰塞湖控流方法实验研究

堰塞湖,溃坝,柔性网,人工结构体

滑坡坝溃决后形成的溃决洪水规模直接影响下游的灾害范围和损失程度。目前常用的滑坡坝应急处置工程措施（开挖溢洪道、爆破、水泵或虹吸抽排等）难以对大规模堰塞湖溃决后的侵蚀过程进行控制，存在溃决流量增长过快，下游受灾仍然较为严重的难题。本研究提出了两种调控堰塞湖溃决流量全过程的技术方法：1）将柔性防护网覆盖在滑坡坝表面，进而降低坝体底部和侧向侵蚀速率；2）将人工结构体布置在初始泄流槽两侧，当溃决开始后，随溃口的侵蚀扩大，结构体会不断坠入溃口内发挥流量调控作用。采用水槽实验的方法进一步阐明了两种控流方法的过程，量化了调控效果，并揭示了其调控机理。结果表明：两种方法均能显著调节堰塞湖的溃决流量，有效减轻溃决洪水带来的风险。人工结构体的存在会降低溯源陡坎高度、限制泥沙输移和降低溃决洪水侵蚀能力，进而降低溃口侵蚀速率。柔性防护网则通过覆盖和阻挡坝体颗粒来发挥作用，从而耗散溃决洪水的能量，最终降低溃决流量。本研究可为堰塞湖的应急处置提供重要支撑。