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堤坝溃决计算方法现状及展望(I):理论模型、参数模型与一维数学模型

刘占奎 郭秋歌 杨洋 介玉新 张宝森 王静雯 周婷

刘占奎, 郭秋歌, 杨洋, 介玉新, 张宝森, 王静雯, 周婷. 堤坝溃决计算方法现状及展望(I):理论模型、参数模型与一维数学模型[J]. 地质科技通报. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20250301
引用本文: 刘占奎, 郭秋歌, 杨洋, 介玉新, 张宝森, 王静雯, 周婷. 堤坝溃决计算方法现状及展望(I):理论模型、参数模型与一维数学模型[J]. 地质科技通报. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20250301
Current Status and Prospects of Calculation Methods for Dam and Dike Failures (Ⅰ): Theoretical Models, Parameter Models, and One-Dimensional Mathematical Models[J]. Bulletin of Geological Science and Technology. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20250301
Citation: Current Status and Prospects of Calculation Methods for Dam and Dike Failures (Ⅰ): Theoretical Models, Parameter Models, and One-Dimensional Mathematical Models[J]. Bulletin of Geological Science and Technology. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20250301

堤坝溃决计算方法现状及展望(I):理论模型、参数模型与一维数学模型

doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20250301
基金项目: 国家级-国家重点研发计划项目(2023YFC3011401)
详细信息
  • 中图分类号: TV13

Current Status and Prospects of Calculation Methods for Dam and Dike Failures (Ⅰ): Theoretical Models, Parameter Models, and One-Dimensional Mathematical Models

  • 摘要: 【目的】国内外堤坝溃决事故屡有发生,堤坝安全对防范洪水灾害至关重要。溃口发展机理及数学计算模型的研究对于洪水预测与风险防范具有重要意义。【分析】本文以溃口数学计算模型的发展脉络为主线,对堤坝溃口特性及溃决过程进行了概括总结,并基于堤坝溃口类型与影响因素的分析,对其分类与演化规律进行了归纳梳理,对比已有模型试验结果与数学计算模型的关系。本文按照理论模型、参数模型和一维数学模型的演进路径,对堤坝溃决计算方法进行了全面综述,系统汇总了溃口数学模型的历史发展与研究现状,并对不同数学模型的特征和适用性进行了简要比较。文中以表格形式列举了常见溃口计算方法,便于学者查阅与模型对比,进一步把握溃口发展数学模型的研究方向。【结论】总体而言,理论模型与参数模型因计算简便,可快速应用于溃决应急与抢险,但难以描述溃口的动态演化;一维数学模型能够耦合复杂的水流运动、溃口几何变化与泥沙输移过程,更为精细地刻画堤坝溃决的动态特征,但仍存在物理过程简化与假设较多的问题。随着二维、三维数学模型的发展,以及机器学习与人工智能方法的引入,溃口计算模型正朝着物理过程刻画更为精细、计算效率更高的方向演进。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2025-06-30
  • 网络出版日期:  2025-11-24

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