土坝渗流热监测理论研究

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1、长江科学院硕士学位论文土坝渗流热监测理论研究姓名：熊健申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：李端有20060501长江科学院硕士学位论文摘要摘要渗流热监测技术在对土坝渗流场监测方面以其直观准确成本相对较低的优势具有广阔的发展前景和良好的应用价值但目前停留在定性判断阶段为了进一步定量地了解渗流场的分布求得渗流场的水力要素还需要利用量测得到的温度来进行渗流场反分析得到渗流场的渗透系数从而进一步更有效地对渗流场进行定量监测这就需要进一步发展渗流热监测理论本文对土坝渗流热监测技术的基本原理研究历史和现状进行了介绍对土坝的热学特性以及土坝温度与渗流的关系

2、等关键技术问题进行了讨论以匀质土坝为例提出了渗流场和温度场的耦合模型分析得到了渗流场和温度场之间的定量关系依据理论分析的结果选用了适宜的数学模型并采用简单并行之有效的优化算法通过一定量的有限元数值计算分析工作对渗流场进行反分析得到了渗流场的渗透系数取得了比较好的成果文章研究了温度变化对水体物理化学参数的影响由相应的计算公式定量分析了其影响程度确定了土坝渗流场与温度场耦合分析时要考虑温度影响的参数得到了温度对渗流场影响不大而渗流场对温度常影响较大的结论并且随着渗透系数的增大渗流场对温度场的影响更加明显而温度-9场对渗流场的影响减弱当渗透系数小于10m

3、/s时渗流对于温度的影响-6非常小可以忽略温度是由热传导控制当渗透系数大于10m/s时温度基本上由渗流水控制此时渗流对于温度的影响非常大热对流效应远远-5超过了热传导效应当渗透系数大于10m/s时温度完全由渗流水控制即此时的温度值非常接近水体的温度文章结合工程计算实例来进行渗流场的反分析把渗流场反分析的数学i长江科学院硕士学位论文摘要模型在工程计算实例中加以应用利用温度测值进行渗流场反分析得到渗透系数反分析的结果是有效的本文所提出的研究路线是可行的关键词土坝渗流温度场渗流热监测温度场与渗流场耦合反分析ii长江科学院硕士学位论文AbstractABS

4、TRACTThereisanexpansiveprospectandafavorableappliedvaluefortheseepagemonitoringtechnologywithtemperatureinembankmentdam,becausethistechnologyisintuitionistic,exact,andeconomical.Butitisinthequalitativestate,forfindingoutthedistributionofhydraulicpressureandhydraulicfactorsofth

5、eseepagefield,weneedtobackanalyzetheseepagefield,usingthetemperaturemeasuredbythermometerordistributedfibresensor.Itisverynecessaryforustodeveloptheseepagemonitoringtheorywithtemperatureinembankmentdam.Thisarticleintroducesestheprinciple,studyhistoryandactualityofthetechnology

6、,anddiscussessuchkeyproblemsasthethermodynamicscharacteristicsoftheembankmentdamandtherelationshipbetweenthethermalfieldandtheseepagefieldinembankmentdam,andsuggestamodelofthecouplingofseepagefieldandthermalfieldinembankmentdamforisotropyembankmentdam.Themodelisselectedafterth

7、eanalyzingoftheory.Webackanalyzedtheseepagefield,andgetthepermeabilitycoefficientoftheembankmentdam,usingasimpleandeffectiveoptimizingmethodafteragreatdealofcalculatingofFEM.Thisarticlestudiesthechangeofthecoefficientofwaterunderthechangeoftempreture,andmakescertainwhatcoeffic

8、ientofwatershouldbeconsideredafterstudyingthequantificational