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随着中国改革开放取得显著成就,社会经济有了长足的发展,国民经济和社会生活有了较大的提高,各级政府部门越来越重视公共突发性事件预警与处理,相应的应急预案已成为重要依据,对抢险救灾,降低人民生命财产损失,维护社会稳定、体现社会和谐有着极其重要的意义。为此,《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》把“公共安全”作为国家科学研究的重点领域。为了增强水利工程突发性事件的风险意识和防范意识,加快水库防汛抢险应急预案编制工作的步伐,2009年湖北省水利厅对《溃坝及其风险范围的研究》课题立项,并作为湖北省水利重点科研项目进行研究。本论文就是该课题研究的重要成果。全文共分为七章,第一章为绪言,说明问题的提出及研究的重要意义、国内外研究现状、本论文主要研究内容。第二章为溃坝事件统计分析及大坝结构失效经验概率分析,指出:混凝土坝设计使用年限虽然长,但溃坝概率处在平均水平,拱坝还略高于平均水平。第三章数值仿真研究碾压混凝土三维高拱坝结构体系溃决失效是本文重点之一,首先,较详细分析了招徕河碾压混凝土拱坝材料参数、承受荷载的随机特性及其(概率统计参数的)标准值,针对碾压混凝土分层施工等特点采用相应参数值;从理论上分析了安全系数与可靠度的关系,表明:用安全系数表征工程安全状态的不足;然后,从拱坝特性和概率理论出发研究结构溃坝风险理论,首次提出结构体系溃坝失效计算方法——贯穿坝体的单元分组法;首次应用失效概率定量确定贯穿坝体结构体系溃坝(失效)范围;在着重研究碾压混凝土材料可靠性时,首次将荷载的分项系数和材料参数的概率分布函数有机结合起来使用,避免多个随机变量失效概率计算。第四章溃坝洪水(过程)计算公式推导与推荐是本文又一重点;首先对现有溃坝洪水计算公式不足的分析;再从过坝水流的流态、上下游水流衔接分析着手,确定溃坝堰坎主要属于薄壁堰、折线实用堰和宽顶堰三种形式,过水断面以梯形断面最为符合自然实际情况;推导梯形断面过坝流量计算公式,列出相关参数,并借用Matlab对流量系数、淹没系数及侧收缩等数据参数公式化拟合;与国内外溃坝流量公式对比分析其合理性;基于堰流与波流量相等原则,首次建立了瞬时溃坝最大流量与堰流关系:这样就可以把瞬时溃坝最大洪峰计算、逐渐溃坝洪水和漫坝洪水过程的计算公式及相应参数统一到的堰流量计算上来了,确保参数的可靠;根据现有广泛采用的实验数据,为方便使用,拟合给出了瞬时溃坝洪水过程线计算公式。第五章对马鞍关水库漫坝洪水过程实例反演分析,对小寨子河瞬时溃坝实例反演分析,以验证推荐的溃坝流量计算公式。第六章当招徕河枢纽遭遇偶遇突发事件时,模拟计算了漫坝和瞬时溃坝洪水流量过程。第七章给出全文总论,提出了展望。