潰壩波
正文
壩體潰決時，庫內水體宣洩而下，壩址上游水位陡落，下游水位陡漲，流態變化劇烈，形成特有的水流波動現象，稱為潰壩波。潰壩波基本上屬於明槽急變非定常流範疇。潰壩波在潰決瞬間，波面陡立，隨即在潰口附近分為逆水負波和順水正波分別向壩址上、下游傳播。在傳播過程中，波面逐漸平坦化。向下游推進的順水正波稱為潰壩洪水波，波前常以間斷波的形式出現，造成巨大災害。潰壩波的起始形態主要取決於壩址庫區的水位和潰口的位置、形狀以及出現過程。潰決大致可分為：壩體全部毀壞的全潰,壩體部分毀壞的局部潰,潰口突然出現的瞬間潰，潰口隨水流的沖刷而逐步擴展的逐漸潰。瞬間全潰對下游的威脅和危害最為嚴重，但也最便於研究，因此早期的研究工作主要從此入手。潰壩波在傳播過程中還受到地形和地貌、來流和去流的影響。在傳播過程中常伴有波的折射和反射、疊加和破碎、旋滾和躍動等現象。
潰壩事件常在猝不及防的情況下發生，很難從容地獲得既完全又可靠的原型體的實測資料，因此研究潰壩波的主要途徑是模型試驗和數值計算，並結合潰決後的實地考察進行驗證。模型試驗可分為正態和變態兩類。潰壩波的流態複雜，變化劇烈，所以宜選用靈敏度高的觀察手段進行同步多測點的觀測。在數值計算上，空間一維和二維潰壩波的計算是根據由質量、動量守恆律導出的具有垂線平均意義的聖維南方程，並結合給定的初值和邊值條件進行的。目前空間一維潰壩波的計算已趨成熟，空間二維和三維潰壩波的計算還在研究。在簡化計算方面，目前已能對拋物線形斷面的稜柱體河道提供瞬間全潰時的壩址水位和流量過程線。
通過潰壩波的模型試驗或數值計算，可以確定潰壩波沿程傳播的水位和流量等水力要素，確定波陣面到達下游各斷面的時間，估算出潰壩波的淹沒範圍和持續時間，從而為大壩的規劃設計以及壩潰時採取的應急措施提供依據。
