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灌区梯形渠道EPS保温板非等厚铺设抗冻胀数值模拟分析

2019-03-21

中国水能及电气化 2019年3期
关键词:有限元

(甘肃省疏勒河流域水资源管理局,甘肃 玉门 735211)

随着我国经济的快速发展,农业技术的不断革新,节水灌溉措施已经成为农业发展的主流[1]。为了减少灌溉渠道输水过程中的渗漏损失,我国大灌区对于现状渠道都进行了混凝土衬砌,以达到节水减漏、防冲护坡、改善水流条件、提高工程耐久性的效果。但是大量的工程实践表明,季节性冻土区渠道,经过长期运行,由于渗漏以及地下水位的影响,在温度梯形的影响下,使得其水分不断向衬砌底部迁移,从而造成了大部分灌溉渠道发生冻胀破坏,轻者混凝土衬砌板表面出现裂缝或局部鼓起,重者大范围衬砌板坍塌滑坡造成渠道不能正常输水,从而严重影响到灌区的正常运行。因此,隔断混凝土衬砌表层与土体之间的温差显得尤为重要[2-4]。目前,渠道保温主要采用保温法,即在护坡下设置EPS保温板,以削减渠基土冻胀,但是,目前都是采用全断面均布铺设EPS苯板的方法,这种方法不仅造价较高,而且未考虑到由于渠道走向不同部位不同,其冻胀强度也不同的外部条件,从而造成了工程费用不必要的浪费,因此,按照外部条件,对渠道采取保温措施势在必行[4-10]。

本研究利用有限元软件ADINA,以甘肃靖会灌区干渠弧底梯形渠道为研究对象,对特定时间段内铺设EPS保温板,均布铺设EPS保温板和根据渠底、阴坡以及阳坡不均布EPS保温板三种状态下温度场进行了数值模拟仿真计算,分析出三种状态下其温度的变化规律,从而得出一种经济上节约、工程上可行的方法,为未来季节性冻土区灌区抗冻胀措施提供更加科学的理论依据。……

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