基于大坝渗漏传热模型分析与研究

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1、河海大学硕士学位论文大坝渗漏传热模型分析与研究姓名：陆艳梅申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：陈建生;王银喜20060601摘要大坝的渗漏破坏理论始终是大坝研究的重要课题之一。本文回顾了国内外大坝垮坝事故，其中渗漏引起的破坏最为主要。由于地表以下一定深度范围，受太阳辐射等外热和地球内热作用而形成地温场，通常大坝渗漏过程会伴随着热过程，因此，本文利用地下水温度场对大坝渗漏进行定性分析与定量计算，并应用于陡河水库。本文主要针对定量计算方面进行了较为系统深入的研究，主要内容如下：(1)根据能量守恒原理、

2、传热学理论，由能量平衡方程及热传导方程联合建立大坝渗漏传热模型。对方程进行无量纲化，并作拉普拉斯变换，从而得到拉普拉斯域内一般解。再利用围道积分对其进行逆变化，得到无量纲渗漏水温度及地层温度解析解。(2)渗漏通道周围地层中发生热传导，因而温度分布满足对数函数。而现场测试试验中有大量温度观测数据，提取与渗漏通道同一高程其它钻孔的温度值，并将这些实验数据在对数函数理论模型下进行曲线拟合，从而可以计算出渗漏通道半径。(3)利用Mathematica软件包对传热模型中渗漏水流速、岩石热物性参数及对流换热系数对传

3、热的影响情况进行计算分析。根据分析结果，随着渗漏水流速的增大，温度变化将变小，符合一般规律；分析岩石热物性参数时，主要讨论了孔隙率及含水量对热导率及导温系数的影响，从而影响渗漏水的温度变化情况；渗漏水的温度变化随对流换热系数增大而增大，当对流换热系数较大时，趋于稳定。关键词：大坝渗漏、定性分析、传热模型、拉普拉斯变换、围道积分、曲线拟合AbstractThemeor)roftlleleakagedefonn撕onh船beenamostimp0咖tproblemforalongtilneintlledyk

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