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4.4 讨论 大坝的建设能够缓解洪水带来的风险、灌溉农田并获取清洁能源等,但在极端条件下可能
会发生溃坝事件,带来更加严重的后果 [34] 。利比亚德尔纳市极端洪水引发的溃坝事件又一次敲响了大
坝应急管理的警钟。全球气候变化使得极端降雨天气发生频率增加,降水量突破历史极值 [35] ,这增加
了极端洪涝风险与大坝溃决的风险。虽然德尔纳当局对可能到来的极端天气做出了应急响应,但并未
对上游可能存在的溃坝风险做出应对,导致风险区居民未提前撤离。在 11日凌晨 2∶00左右,两座水
库均被洪水灌满(表 1),当地居民依然没有收到关于溃坝风险预警的相关信息,导致风险区居民错过
最佳撤离时间。加之溃坝洪水流速快,破坏力强等多重因素作用下,酿成了最终的惨痛事件。在全球
气候变化的大背景下,极端天气正在不断刷新历史记录,这对大坝应急管理提出了新的挑战。这更需
要相关部门提高风险意识,掌握风险底数,加强应急管理能力,保障极端天气条件下重要部门的及时
通信,提升溃坝风险认知与预警能力,保障大坝的安全运行与人民生命安全。
溃坝洪水的模拟验证是溃坝模拟分析领域的难题,这主要是因为实测数据难以获取,尤其是对于
国外溃坝事件和信息较为闭塞的地区 [36 - 37] 。CEMS提供了灾害相关的地理空间数据,其中包括受灾范
围、建筑物损坏程度等。虽然这些数据为模型的验证提供了参考依据,但溃坝流量过程数据的获取依
然较为困难。因此,本文采用了溃坝模型和一维水动力模型计算溃坝洪水流量,并应用二维模型模拟
溃坝洪水对下游的影响。虽然这与实际情况存在一定差异,但模拟结果与 CEMS提供的数据基本一
致,说明了本方法的可靠性。因此,本文所采用的方法可为缺资料地区溃坝洪水灾害分析提供一种可
能的验证分析方法,但更准确的结果依然依赖于实测数据或实地考察。
本文还存在如下不足:( 1)缺乏实测数据对模型进行全面彻底的验证;(2)未动态考虑建筑物破坏
与洪水演进之间的相互作用;( 3)未详细考虑跨河桥梁对溃坝洪水的影响。有待当地相关部门或国际
灾害调查组织更详细的数据披露后,作者将改进模型,跟踪做进一步的分析研究。
5 结论
本文搜集整理了利比亚德尔纳市极端降雨导致的溃坝洪水事件记录,并以德尔纳市洪水影响区域
为对象,构建了二维水动力学数值模型,模拟了两座水库相继溃坝后的洪水演进过程,绘制了溃坝洪
水流速、淹没范围、淹没水深和洪水风险指标的空间分布图,并与 CEMS提供的数据进行了对比验
证,主要结论如下:
( 1)模拟的高流速、大水深区域与 CEMS给出的建筑物、道路的损毁分布高度重合;模拟的洪水
淹没范围与 CEMS划定的洪水损害分布区一致,在德尔纳城内科什尼公园与奥马尔·穆赫塔尔清真寺
等部分地势较高区域,本文的模拟结果比 CEMS提供的数据更加符合灾后遥感图像分析结果。
( 2)溃坝洪水对德尔纳市的影响持续了 2h左右,且溃坝洪水对德尔纳市的破坏主要集中在最初
的 30min。灾难的快速发展对灾中应急响应和救援提出了难以逾越的挑战,针对此类事件,需要通过
溃坝洪水风险区划、早期预警撤离才能避免重大人员伤亡,这为未来极端洪水防控提供了重要借鉴。
( 3)由于建模时对倒塌建筑进行了 “低曼宁系数处理”,导致局部地区模拟的洪水水深、流速和
风险要高于实际情景。出现这种现象的内在原因是模型忽略了 “涨水” 初期滨河建筑物的阻滞和导流
作用,使得模拟的洪水 “开辟出了新的行洪通道”,高估了右岸南部地区的洪水危害。
利比亚德尔纳市的溃坝洪水事件的模拟与灾害复盘分析结果表明,大坝在极端超标准洪水的冲击
下可能发生溃坝事件,导致灾难性溃坝洪水。相关部门需提高风险意识,掌握风险底数,提升溃坝早
期风险感知能力,保障大坝安全运行与人民生命安全。本文的研究可为缺资料地区溃坝洪水灾害分析
提供一种风险区划方法,未来需要进一步考虑建筑物破坏与洪水演进之间的动态相互作用以及跨河桥
梁对溃坝洪水的影响,完善建模理论和动力学机制,为洪涝巨灾风险防控和应急管理提供技术支撑。
参 考 文 献:
[ 1] 程晓陶,刘昌军,李昌志,等.变化环境下洪涝风险演变特征与城市韧性提升策略[J].水利学报,2022,
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