基于冻土水热力三场耦合的寒区渠道防渗抗冻胀数字化设计系统开发

发布时间：2021-02-05 22:20

　　我国水资源时空分配极不均衡,北方旱寒区水资源极其匮乏,为解决区域水资源矛盾,十三五期间全国各地长距离调水工程及各大灌区续建配套、节水改造工程正有序推进,其中最主要的输水设施是经济耐久的混凝土衬砌渠道。但在季节性冻土区修建的衬砌渠道冻胀破坏普遍,严重影响输水工程效益,因此,对其进行准确的抗冻胀设计是保证输水工程长期稳定运行的前提。目前渠道抗冻胀设计依照《水工建筑物抗冰冻设计规范》、《渠系工程抗冻胀设计规范》进行,因渠道的尺寸形式、衬砌结构、渠基土质、水分及气候条件多样,加之以往对冻土冻胀机理认识不够全面,衬砌板所受冻胀力无准确的定量计算方法,导致渠道抗冻胀设计大多依赖于工程实践经验和定性认识,缺乏系统、定量的理论指导,具有一定的随意性和盲目性,致使抗冻胀设计结果无法正确指导工程实践,渠道仍受冻胀破坏威胁。目前,渠道冻胀的水热力三场耦合理论及相应有限元模型日益完善,已有大量考虑冻胀破坏各影响因素且满足工程设计精度的数值模型,但因有限元模型的复杂性,导致该方法难以在工程中推广应用。为此,本文从衬砌渠道冻胀破坏机理出发,结合渠道抗冻胀设计相关规范及思想,基于冻土水热力耦合理论及渠道有限元模型,... 

【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

混凝土衬砌结构形式

图 2-3 弧底梯形渠道有限元参数建模示意图agram of finite element parameter modeling of ladder c、热、力三场耦合模型控制方程分别建立了温满足该控制方程的解有无数个，为得到唯一的个控制方程的边界条件和初始条件。图 2-4 为

造价优选模型流程图

【参考文献】：
期刊论文
[1]温-水-土-结构耦合作用下寒区梯形衬砌渠道结构形体优化[J]. 王羿,刘瑾程,刘铨鸿,王正中.  清华大学学报(自然科学版). 2019(08)
[2]生态透水混凝土铰接块护坡结构在寒区输水渠道工程中的应用[J]. 田文,马金龙,张万瑞,常俊德,李佳民,苏安双.  水利科学与寒区工程. 2018(11)
[3]寒区弧底梯形衬砌渠道冻胀破坏的尺寸效应研究[J]. 王正中,刘少军,王羿,刘铨鸿,葛建锐.  水利学报. 2018(07)
[4]生态透水混凝土铰接块的研发与示范[J]. 张守杰,苏安双,钟华,李兆宇.  水利科学与寒区工程. 2018(06)
[5]梯形渠道冻胀数值模拟与边坡系数优化[J]. 郝晋彩,娄宗科,高凤.  灌溉排水学报. 2017(12)
[6]饱和正冻土水热力耦合模型的改进[J]. 何敏,冯孝鹏,李宁,刘乃飞.  岩土工程学报. 2018(07)
[7]农业绿色高效节水研究现状与未来发展趋势[J]. 陆红娜,康绍忠,杜太生,佟玲,丁日升,李思恩.  农学学报. 2018(01)
[8]考虑冻土与结构相互作用的梯形渠道冻胀破坏弹性地基梁模型[J]. 肖旻,王正中,刘铨鸿,王羿,葛建锐,王兴威.  水利学报. 2017(10)
[9]准饱和正冻土水热力耦合模型的扩展有限元程序研发[J]. 何敏,冯孝鹏,李宁.  岩石力学与工程学报. 2017(11)
[10]弧底梯形渠道抗冻胀结构优化与数值模拟[J]. 安鹏,邢义川,张爱军,赵磊,程大伟.  灌溉排水学报. 2017(11)

博士论文
[1]开放系统混凝土衬砌输水渠道冻胀破坏力学模型及应用[D]. 肖旻.西北农林科技大学 2018

硕士论文
[1]季节性冻融期不同地表条件下土壤水热动态变化规律的试验研究[D]. 杨金凤.太原理工大学 2006



本文编号：3019674