胶凝砂砾石坝渗流场对温度场的影响

发布时间：2021-06-14 22:32

　　大华桥胶凝砂砾石围堰实测温度表明,由于堰体防渗、排水设施的简化,渗水降温会对胶凝砂砾石围堰运行期的温度场产生重要影响,在温度场计算分析时不容忽略。充分考虑胶凝砂砾石材料渗流特点和热力学特性,根据渗流和热传导理论,建立了考虑渗流影响的温度场分析微分方程,推导了其有限元数值解法的计算公式,提出了适用于胶凝砂砾石坝的温度场计算方法,并利用大华桥胶凝砂砾石围堰实测数据进行了验证。以该工程为例,通过有限元仿真计算探讨了胶凝砂砾石坝渗流场对温度场的影响规律。分析表明,低温渗透水使浸润线以下区域和浸润线以上部分区域产生较大的降温速率和降温幅度,改变了坝内温度分布状况,使约束区提前产生了较大的基础温差,会对胶凝砂砾石坝抗裂产生不利影响。 

【文章来源】：武汉大学学报(工学版). 2020,53(04)北大核心CSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

大华桥围堰材料分区和温度监测点布置图（单位：m)

图4为采用本文提出的计算方法得到的部分测点（位置见图1）渗透水头计算值和温度计算值时程曲线，以及温度计算值和实测值对比状况。以T1?5测点为例，2015年5月29日受渗透水影响前的坝体温度为39℃，库水温为16.6℃，渗水到达该测点后温度迅速下降，7月份测点部位温度为20℃，说明渗透水流对坝体温度影响较大。图3 围堰有限元计算边界条件

图2 大华桥围堰有限元计算模型图从图4和表1可以看出，采用本文提出的计算方法得到的温度计算值与实测值较为吻合，靠近边界部位例如T1?1测点，后期计算值与实测值略有差距，但从整体来看，温度计算结果对温度场的最高温度、最大温度降幅、渗流影响幅度等都能很好地还原，计算成果能够较为真实地反映坝体的温度场实际变化规律。

【参考文献】：
期刊论文
[1]蓄水初期的坝体非稳定渗流场与温度场耦合的理论模型及数值模拟[J]. 崔皓东,朱岳明.  水利学报. 2009(02)
[2]CSG坝筑坝材料特性与抗荷载能力研究[J]. 杨首龙.  土木工程学报. 2007(02)
[3]胶凝砂砾石坝材料特性研究及工程应用[J]. 贾金生,马锋玲,李新宇,陈祖坪.  水利学报. 2006(05)
[4]考虑渗流场影响的混凝土坝温度场分析[J]. 陈建余,朱岳明,张建斌.  河海大学学报(自然科学版). 2003(02)
[5]混凝土坝渗流场与稳定温度场耦合分析的数学模型[J]. 柴军瑞.  水力发电学报. 2000(01)



本文编号：3230345