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(辽宁省农村水利建设管理局， 沈阳 110003)

基于有限元的混凝土衬砌渠道冻胀性能研究

王圣海，张通，王乔

(辽宁省农村水利建设管理局， 沈阳 110003)

冻害分析及防治研究是混凝土衬砌渠道设计和运行管理研究的一个重要课题。本文在分析了影响混凝土衬砌渠道冻胀特性的土质条件、水分条件等因素后，结合有限元技术，对一大U形混凝土衬砌渠道进行建模仿真，通过将数值模拟仿真结果与实际特性相比较，验证了有限元技术在渠道冻胀研究方面的可行性和准确性。

混凝土衬砌； 渠道； 冻胀性能； 数值模拟仿真; 有限元

我国是一个人均占有水资源量较少的国家。节约用水已成为我国水资源可持续利用发展的战略性措施，而农业灌溉节水又是该项目实施的重点。一些文献资料表明，我国农业用水量大约为3600亿m3，占全国年用水总量的60%以上，而其中农田灌溉用水量占农业用水总量的90%，占全国年用水总量的55%。灌溉渠道节水工程是提高农业用水利用效率的一种有效措施，因此，建设大量系统、可靠、经济的输配水节水渠系，对发展节水农业、缓解水资源短缺和供需矛盾具有实际意义[1]。

灌溉渠道防渗衬砌是减少输配水沿程损失、提高水资源利用效率、增强渠道岸边抗滑稳定性能及控制灌区地下水位工程中广泛采用的技术措施。相关研究表明，没有任何防护衬砌的土渠，其沿程渗漏损失水量约占整个渠道总引水量的35%～60%左右，水资源浪费十分严重。……