排水暗管滤层土工布的水力性能与其孔隙结构关系的研究
发布时间：2021-03-05 00:50
【目的】探讨土工布水力性能与孔隙结构之间的关系。【方法】选取了针刺短丝、聚酯长丝、超薄型3种类型共10个规格的土工布,分别用显微观测技术、渗透技术、变角排水技术和改进砂芯漏斗技术,观测了土工布孔隙结构、饱和渗透特性、非饱和持水特性等指标;建立了评估土工布孔隙结构的模型;并在此基础上分析了土工布水力性能与其孔隙结构之间的关系。【结果】①土工布的平面孔隙率和空间孔隙率都与其体积密度呈负相关关系;短丝和长丝类型的土工布的纵向孔隙率与其体积密度之间呈正相关关系;超薄型土工布的纵向孔隙率随着体积密度的增大先增大后减小。②各类土工布的垂直渗透性能都与土工布的纵向孔隙率呈正相关关系。③短丝和长丝类型的土工布的饱和度均随着土工布放置角度由小（0°）变大（90°）而降低;体积密度更大的土工布的持水能力更强;在同一饱和度下,这2种类型土工布的吸力与其厚度之间呈正相关关系。【结论】土工布的纵向孔隙率对其渗透能力和持水能力的影响相反。
【文章来源】：灌溉排水学报. 2020,39(12)北大核心
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
坡度板测土工布变角度持水性示意图
由图2可知，虽然薄型土工布（B）的孔隙通透性比长丝（C）和短丝（D）土工布的通透性好，但是，其热黏合加固工艺[24]使该材料上有规则分布的方形不透水密质区，且在非密质区上均匀分布有较多孔径接近的小孔隙，这些因素都将降低超薄型土工布的透水性能。另外，超薄型土工布的纤维直径比长丝（短丝）土工布的纤维直径更粗，纤维弯曲度较小，这些因素也将降低其持水性能。长丝土工布的孔隙通透性比短丝的指标好，这有利于该土工布的渗透性能。长丝（短丝）土工布具有大小不一、分布不均的孔隙结构特征，可使其具有一定的持水能力。对各种类及不同规格土工布的孔隙直径分析发现，长丝土工布（C）的大孔隙比例多于短丝土工布（D）的值，更大于多数超薄型土工布（B）的同类指标。如图3所示，同类型土工布的孔隙直径随着面积质量的增大而减小；其中，短丝土工布D300规格的平均孔隙直径（0.082 mm）分别比D400和D500规格的值大27.93%、20.97%；长丝土工布C300规格的平均孔隙直径（0.112 mm）比C500规格的值大2.05%；薄型土工布B30规格的平均孔隙直径（0.219 mm）分别比B60、B100、B150、B260规格的同类指标大65.06%、66.92%、66.36%、85.45%。从透水能力方面评价，土工布大孔隙比率越高、孔隙直径越大，其透水性越好。
对各种类及不同规格土工布的孔隙直径分析发现，长丝土工布（C）的大孔隙比例多于短丝土工布（D）的值，更大于多数超薄型土工布（B）的同类指标。如图3所示，同类型土工布的孔隙直径随着面积质量的增大而减小；其中，短丝土工布D300规格的平均孔隙直径（0.082 mm）分别比D400和D500规格的值大27.93%、20.97%；长丝土工布C300规格的平均孔隙直径（0.112 mm）比C500规格的值大2.05%；薄型土工布B30规格的平均孔隙直径（0.219 mm）分别比B60、B100、B150、B260规格的同类指标大65.06%、66.92%、66.36%、85.45%。从透水能力方面评价，土工布大孔隙比率越高、孔隙直径越大，其透水性越好。图4 土工布的孔隙率特征参数
【参考文献】：
期刊论文
[1]黄河三角洲暗管排水土工布外包滤料的试验研究[J]. 刘文龙,罗纨,贾忠华,卜凡敏,潘延鑫,唐双成,袁黄春,李山. 农业工程学报. 2013(18)
[2]隧道工程非织造土工布的水平排水特性探讨[J]. 蒋雅君,杨其新,刘东民,盛草樱. 新型建筑材料. 2013(01)
[3]暗管排水技术及其在苏打盐碱土改良上的应用[J]. 李凯,窦森,张庆联,江振东,王长宇,吴劲松. 吉林农业科学. 2012(01)
[4]薄型非织造材料孔径和渗透率关系的探讨[J]. 吴灵芝,柯勤飞. 产业用纺织品. 2003(05)
[5]非织造土工布孔径分布与渗透性能关系的研究[J]. 刘丽芳,王卫章,储才元,迟景魁. 产业用纺织品. 2003(03)
[6]土工合成材料在水利工程中的应用[J]. 李晓刚,张礼卫. 中国农村水利水电. 2002(12)
[7]土工合成材料在水利工程中的应用[J]. 王新红,凌伟. 现代塑料加工应用. 2001(04)
[8]土工合成材料的工程特性及其在水利工程中的应用[J]. 宫爱华,于方明,张广贞,王洪成. 山东水利. 2000(12)
[9]21世纪新疆土壤盐渍化调控与农业持续发展研究建议[J]. 田长彦,周宏飞,刘国庆. 干旱区地理. 2000(02)
[10]非织造土工布的孔径分布及淤堵特性[J]. 高翼强,陈德锋. 产业用纺织品. 1995(04)
硕士论文
[1]隧道复合式衬砌排水垫层的排水泄压能力研究[D]. 李彬.西南交通大学 2018
[2]纤维排水管的水力特性研究[D]. 张华赞.长安大学 2017
[3]土工布非饱和导水特性研究[D]. 汪锦锦.兰州大学 2014
本文编号：3064258
【文章来源】：灌溉排水学报. 2020,39(12)北大核心
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
坡度板测土工布变角度持水性示意图
由图2可知，虽然薄型土工布（B）的孔隙通透性比长丝（C）和短丝（D）土工布的通透性好，但是，其热黏合加固工艺[24]使该材料上有规则分布的方形不透水密质区，且在非密质区上均匀分布有较多孔径接近的小孔隙，这些因素都将降低超薄型土工布的透水性能。另外，超薄型土工布的纤维直径比长丝（短丝）土工布的纤维直径更粗，纤维弯曲度较小，这些因素也将降低其持水性能。长丝土工布的孔隙通透性比短丝的指标好，这有利于该土工布的渗透性能。长丝（短丝）土工布具有大小不一、分布不均的孔隙结构特征，可使其具有一定的持水能力。对各种类及不同规格土工布的孔隙直径分析发现，长丝土工布（C）的大孔隙比例多于短丝土工布（D）的值，更大于多数超薄型土工布（B）的同类指标。如图3所示，同类型土工布的孔隙直径随着面积质量的增大而减小；其中，短丝土工布D300规格的平均孔隙直径（0.082 mm）分别比D400和D500规格的值大27.93%、20.97%；长丝土工布C300规格的平均孔隙直径（0.112 mm）比C500规格的值大2.05%；薄型土工布B30规格的平均孔隙直径（0.219 mm）分别比B60、B100、B150、B260规格的同类指标大65.06%、66.92%、66.36%、85.45%。从透水能力方面评价，土工布大孔隙比率越高、孔隙直径越大，其透水性越好。
对各种类及不同规格土工布的孔隙直径分析发现，长丝土工布（C）的大孔隙比例多于短丝土工布（D）的值，更大于多数超薄型土工布（B）的同类指标。如图3所示，同类型土工布的孔隙直径随着面积质量的增大而减小；其中，短丝土工布D300规格的平均孔隙直径（0.082 mm）分别比D400和D500规格的值大27.93%、20.97%；长丝土工布C300规格的平均孔隙直径（0.112 mm）比C500规格的值大2.05%；薄型土工布B30规格的平均孔隙直径（0.219 mm）分别比B60、B100、B150、B260规格的同类指标大65.06%、66.92%、66.36%、85.45%。从透水能力方面评价，土工布大孔隙比率越高、孔隙直径越大，其透水性越好。图4 土工布的孔隙率特征参数
【参考文献】：
期刊论文
[1]黄河三角洲暗管排水土工布外包滤料的试验研究[J]. 刘文龙,罗纨,贾忠华,卜凡敏,潘延鑫,唐双成,袁黄春,李山. 农业工程学报. 2013(18)
[2]隧道工程非织造土工布的水平排水特性探讨[J]. 蒋雅君,杨其新,刘东民,盛草樱. 新型建筑材料. 2013(01)
[3]暗管排水技术及其在苏打盐碱土改良上的应用[J]. 李凯,窦森,张庆联,江振东,王长宇,吴劲松. 吉林农业科学. 2012(01)
[4]薄型非织造材料孔径和渗透率关系的探讨[J]. 吴灵芝,柯勤飞. 产业用纺织品. 2003(05)
[5]非织造土工布孔径分布与渗透性能关系的研究[J]. 刘丽芳,王卫章,储才元,迟景魁. 产业用纺织品. 2003(03)
[6]土工合成材料在水利工程中的应用[J]. 李晓刚,张礼卫. 中国农村水利水电. 2002(12)
[7]土工合成材料在水利工程中的应用[J]. 王新红,凌伟. 现代塑料加工应用. 2001(04)
[8]土工合成材料的工程特性及其在水利工程中的应用[J]. 宫爱华,于方明,张广贞,王洪成. 山东水利. 2000(12)
[9]21世纪新疆土壤盐渍化调控与农业持续发展研究建议[J]. 田长彦,周宏飞,刘国庆. 干旱区地理. 2000(02)
[10]非织造土工布的孔径分布及淤堵特性[J]. 高翼强,陈德锋. 产业用纺织品. 1995(04)
硕士论文
[1]隧道复合式衬砌排水垫层的排水泄压能力研究[D]. 李彬.西南交通大学 2018
[2]纤维排水管的水力特性研究[D]. 张华赞.长安大学 2017
[3]土工布非饱和导水特性研究[D]. 汪锦锦.兰州大学 2014
本文编号：3064258
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