1。介绍gydF4y2Ba
今天,集约发展北部地区的西伯利亚和远东地区的俄罗斯与剥削他们的丰富的自然资源。这种发展需要操作的已建水利工程结构的能源和矿产行业,供水设施,建设新的。因此,我们需要处理的问题建设冻土条件(gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba]。地球堤防和水坝是最常见的水利工程结构中使用的永久冻土条件(gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba]。无故障运行所需的这些结构取决于遵守thermal-seepage坝基系统的政权(gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba
任何干扰这种模式可能会导致紧急甚至结构的崩溃(gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba
7gydF4y2Ba]。据专家们说,大约50%的地球3日和4日类别低水头大坝建在严重的气候条件受损的前三年操作期间由于thermal-seepage政权干扰(gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba
当设计地球水利工程结构在冻土条件下,极其重要的任务的可靠测定thermal-seepage政权坝基系统的。在大多数情况下,建筑面积非齐次的岩土环境地质和冷冻和解冻层分层组成。为了确定确切的渗流模式在水利工程结构基础上,常常需要解决空间三维问题[gydF4y2Ba
8gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba
11gydF4y2Ba]。在某些情况下,渗流热效应可能导致负面后果,比如增加土壤渗透率和储层渗流损失,减少冻结岩石的承载力,渗流失败(gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba
因此,设施位于该地区的冻土发生,处理的问题结合实际thermal-seepage政权基于热质转移和相变的现象,其结果是被认为是在设计。gydF4y2Ba
在俄罗斯和国外有很多科学研究致力于渗流的计算问题,热,结合thermal-seepage政权地球的水坝和他们的基础gydF4y2Ba
12gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba
16gydF4y2Ba]。近年来,数学模型被广泛用于这些目的gydF4y2Ba
5gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
13gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
16gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba
18gydF4y2Ba]。然而,大多数软件系统包括工业的处理温度和渗流问题没有两个过程的相互作用[gydF4y2Ba
8gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
19gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba
23gydF4y2Ba]。此外,液体相变的影响在不同土壤上thermal-seepage政权形成并不完全清楚。因此,需要进一步在这方面的科学研究包括计算方法改进是相当明显的。这项工作的目的是提高计算方法thermal-seepage政权坝基系统的基于热质转移和相变在土壤空隙。gydF4y2Ba
2。方法gydF4y2Ba
对于经典的模式,温度问题(Stephen)没有热质传递的渗流微分方程可以解决的(gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba]:gydF4y2Ba
(1)gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
τgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
fgydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
τgydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
是一个温度的函数;gydF4y2Ba
τgydF4y2Ba
是一个时间;gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
温度导热系数gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
- - - - - -,gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
方向gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
方程组描述大坝热状况考虑渗流水的温度的热质传递理论:gydF4y2Ba
(2)gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
τgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
βgydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
;gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
τgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
fgydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
τgydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
是一个基础或大坝材料温度;gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
τgydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
是一个渗流水温;gydF4y2Ba
τgydF4y2Ba
是一个时间;gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
坝体和基础材料的导热系数温度gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
- - - - - -,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
- - - - - -,gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba的方向;gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
渗漏率在gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
- - - - - -,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
- - - - - -,gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
的方向;gydF4y2Ba
βgydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
之间的换热系数是描述材料坝或基金会和过滤水的毛孔。这些系数确定从以下附件:gydF4y2Ba
(3)gydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
′gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
wgydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
wgydF4y2Ba
;gydF4y2Ba
βgydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
是一个体积换热率指定大坝或基础材料和环境之间的热交换水;gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
wgydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
是水和固体的体积比热;gydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
wgydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
是水和固体密度。gydF4y2Ba
方程组的解(gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba)描述渗流水温的变化经过坝体和基础材料。每个空间点中热量交换的特点是体积换热率。水温的计算不使用系数由于微不足道的导电导热性转移。gydF4y2Ba
如果方程组(gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba)被认为是对土壤孔隙度,然后更改集(gydF4y2Ba
5gydF4y2Ba]gydF4y2Ba
(4)gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
τgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
τgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
αgydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
wgydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
wgydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
土壤孔隙度。gydF4y2Ba
如果问题包含了坝体材料或地基土温度等于渗透水的温度,然后结合问题是Fourier-Kirchhoff方程的解决方案(gydF4y2Ba
5gydF4y2Ba]:gydF4y2Ba
(5)gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
δgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
τgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
δgydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
(6)gydF4y2Ba
δgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
wgydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
wgydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
米gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
与最小孔隙度、土壤(gydF4y2Ba
5gydF4y2Ba)改变gydF4y2Ba
(7)gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
τgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
wgydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
wgydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
寻找解决组合thermal-seepage问题来求解微分方程(gydF4y2Ba
5gydF4y2Ba),(gydF4y2Ba
7gydF4y2Ba))的面积与渗漏液体流动和(gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba)无渗漏。gydF4y2Ba
微分方程的解决方案来最小化的功能gydF4y2Ba
FgydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
5gydF4y2Ba]gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba标准形式的(gydF4y2Ba
7gydF4y2Ba基于边界条件)和相变是下面的:gydF4y2Ba
(8)gydF4y2Ba
FgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
∭gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
τgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
νgydF4y2Ba
→gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
dgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
±gydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
cgydF4y2Ba
egydF4y2Ba
ngydF4y2Ba
lgydF4y2Ba
γgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
cgydF4y2Ba
·gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
WgydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
τgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
hgydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
egydF4y2Ba
dgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
dgydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
dgydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
∬gydF4y2Ba
ΩgydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
问gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
dgydF4y2Ba
ΩgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
∬gydF4y2Ba
ΩgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
βgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
dgydF4y2Ba
ΩgydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
→gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
dgydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
vgydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
∂gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
是一个标量的渗流速度矢量在吗gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
- - - - - -,gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
- - - - - -,gydF4y2Ba
zgydF4y2Ba
方向与温度梯度;gydF4y2Ba
ΩgydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
ΩgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
表面有指定的第二和第三类边界条件;gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
hgydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
egydF4y2Ba
的温度阶段转换。gydF4y2Ba
该方法计算结合thermal-seepage方程基于热质传递和相变实现了作者FILTR_FAZ软件系统。这个软件允许解决经典的过滤任务和热传导问题,以及获得复杂的综合解决方案。到目前为止,也有普遍的工业计算机系统(如ANSYS [gydF4y2Ba
20.gydF4y2BaFeflow), ANSYS CFD,大富翁排名,和Plaxis流),但与此同时,他们的使用是只能寻找最简单的经典解决方案。不考虑复杂的物理过程发生在永冻层,使用FILTR_FAZ作者研究了水利工程结构的thermal-seepage政权在永冻层(例如,gydF4y2Ba
5gydF4y2Ba])。下面的这些研究给出了一些结果。gydF4y2Ba
2.1。问题陈述和内容gydF4y2Ba
设备是一种解冻液压填充坝的设计。大坝上游填补竖立的聚合,而下游一个充满土壤从开坑。下游面系通过开采岩石的有效厚度3.5米。中细砾固步自封用作防渗截止。gydF4y2Ba
结构是建立在严重的气候条件。冬季平均温度是- 24.8°С和夏季温度+ 15.6°С。记录的绝对最小值是- 44°С,绝对反常的最大+ 33°С,积雪深度超过1米。地基冻土厚度超过100米。每年平均气温(根据现场研究)的范围内1.0 - 1.5°С。gydF4y2Ba
筑堤的高度是72.00米的边缘海拔360.00米。大坝预计将超过2032年的优势海拔370.00米。因此,结构高度将达到82米。这个工厂属于1类重要性。gydF4y2Ba
3 d仿真数学模型,确定了组合thermal-seepage政权的工具(见图gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba)。这个模型描述了一个土坝,保留棱镜,排水系统,降低操纵盆地,池塘海滩。gydF4y2Ba
固体地球的近似式尾矿坝。gydF4y2Ba
结合thermal-seepage政权被一种改进的计算程序使用FILTRT_FAZ和FILTR软件系统(gydF4y2Ba
5gydF4y2Ba]。间隙水的相变和热质传递的方向渗流计算中考虑。多用途工业软件ANSYS APDL数学模型被用来分析过程的渗流政权。gydF4y2Ba
这项研究的目的是确定合并后thermal-seepage政权在3 d模式基于热质转移的现象和相变之日起10年内设备安装的设计高程370.00米。gydF4y2Ba
分析结构条件下,解决以下问题:渗流问题设计面积2.5公里gydF4y2Ba2gydF4y2Ba;温度问题在其经典模式;结合thermal-seepage问题由于考虑渗流热质转移;结合thermal-seepage问题基于热质传输间隙水的渗流流动和相变。gydF4y2Ba
2.2。渗流问题的解决方案gydF4y2Ba
进行校准测试初始阶段确定的位置抑郁模型中曲线类似于压强计阅读。计算被用来确定gydF4y2Ba
КgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
渗透系数保留棱镜和铺平种毯子。研究结果表明,留住棱镜是最有可能在上游端泥封,和,因此,两个gydF4y2Ba
КgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
渗透系数是用于计算;也就是说,gydF4y2Ba
КgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
泥封的部分是50米/天gydF4y2Ba
КgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
其他部分种的毯子是100米/天。大坝的渗流计算结果部分1 - 1图所示gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
校准测试结果对大坝渗流政权在两个gydF4y2Ba
КgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
种毛毯的值:50米/天,100 /天。gydF4y2Ba
渗流机制的计算基于经典的模式表明,主要的渗流是直接通过左岸拱座(见图gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba字段数据),这是证实。gydF4y2Ba
字段数据,具体电阻等值线(从地面3米)。gydF4y2Ba
为了更准确地确定抑郁表面的位置,这是确定迭代有限元网格的控制在预期的位置。gydF4y2Ba
渗流政权纠正每个阶段时间是基于前一个阶段的热状况的变化。的降低值gydF4y2Ba
КgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
得到的元素,其温度的热方程值的范围内- 1.0°С和低于设定的绝对封闭层气温为零下0.5 - 1.0°С。然后进行修正计算。由此产生的渗流速度在每一个阶段被用来确定结构thermal-seepage政权。gydF4y2Ba
2.3。热解决方案基于热质传递和相变问题gydF4y2Ba
初始和边界条件设置为解决热的问题。初始条件(土壤温度分布计算)是根据现场数据作为今年的11月。对流换热的情况(第三类边界条件)是根据土壤空气接触。月平均空气温度在表gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba。第一个类别边界条件,gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
是- 1.5°С和gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
pgydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
冻土的温度),是在永冻层的位置。绝对保温是根据设计区域的边界(第二类别边界条件)的特殊模式。第一个类别边界条件,gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
wgydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
egydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
,在那里gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
wgydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
tgydF4y2Ba
egydF4y2Ba
rgydF4y2Ba
水温在每一个设计,是根据指定的土壤空气接触。gydF4y2Ba
月平均气温的环境空气和水。gydF4y2Ba
| 参数gydF4y2Ba |
月的日历年度gydF4y2Ba |
| 我gydF4y2Ba |
二世gydF4y2Ba |
三世gydF4y2Ba |
四世gydF4y2Ba |
VgydF4y2Ba |
六世gydF4y2Ba |
七世gydF4y2Ba |
八世gydF4y2Ba |
第九gydF4y2Ba |
XgydF4y2Ba |
习gydF4y2Ba |
十二世gydF4y2Ba |
| 空气温度,°СgydF4y2Ba |
−32.3gydF4y2Ba |
−26.0gydF4y2Ba |
−17.1gydF4y2Ba |
−6.1gydF4y2Ba |
−3.7gydF4y2Ba |
13.5gydF4y2Ba |
16.8gydF4y2Ba |
12.3gydF4y2Ba |
4.9gydF4y2Ba |
−6.9gydF4y2Ba |
−22.9gydF4y2Ba |
−30.6gydF4y2Ba |
| 风速,m /秒gydF4y2Ba |
2.1gydF4y2Ba |
1.9gydF4y2Ba |
2.2gydF4y2Ba |
3.0gydF4y2Ba |
3.0gydF4y2Ba |
2.6gydF4y2Ba |
2.3gydF4y2Ba |
2.1gydF4y2Ba |
2.4gydF4y2Ba |
2.7gydF4y2Ba |
2.4gydF4y2Ba |
2.2gydF4y2Ba |
| 上游水温度、°СgydF4y2Ba |
4.00gydF4y2Ba |
4.00gydF4y2Ba |
4.00gydF4y2Ba |
4.00gydF4y2Ba |
5.00gydF4y2Ba |
9.00gydF4y2Ba |
15.0gydF4y2Ba |
13.0gydF4y2Ba |
10.00gydF4y2Ba |
7.00gydF4y2Ba |
4.00gydF4y2Ba |
4.00gydF4y2Ba |
| 下游水温,°СgydF4y2Ba |
4.00gydF4y2Ba |
4.00gydF4y2Ba |
4.00gydF4y2Ba |
4.00gydF4y2Ba |
10.0gydF4y2Ba |
10.0gydF4y2Ba |
10.0gydF4y2Ba |
10.0gydF4y2Ba |
4.00gydF4y2Ba |
4.00gydF4y2Ba |
4.00gydF4y2Ba |
4.00gydF4y2Ba |
每个月thermal-seepage政权先后被计算出。gydF4y2Ba
热的问题是解决几个阶段10年段结构操作。绝对温度的解决方案的问题是在第一阶段获得的不考虑热质传输和相变。大坝的温度模式我节,11月3日和10年的操作如图gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
温度场在大坝我部分的11月根据热的经典模式问题的解决方案:操作(а)1年;(b)在3年;(c)在10年。gydF4y2Ba
在这种情况下,冷冻的核心温度0到- 0.5°С(高于坝体)是在中心形成解冻大坝由于边界条件的设置根据字段数据。下游面临冻结冻土岩石顶部形成一个负温度场在下游端。gydF4y2Ba
根据土壤中温度分布的身体,可能得出的结果的经典模式热问题不符合字段数据。温度计位于波峰记录积极土壤温度范围从0到+ 0.5°С。渗流问题的解决方案这个选项显示表面的渗流量发生的下游的脸,也就是说,在该地区的季节性冻结/解冻。这一事实也不符合真实渗流机制的模式。gydF4y2Ba
联合thermal-seepage问题的解决方案被认为是在第二阶段基于热质转移现象。温度分布模式部分对应字段的数据是根据计算获得的结果(见图gydF4y2Ba
5gydF4y2Ba)。正面温度场从0到+ 0.3°С形成的大坝中心,但解冻核心之间的温度场和留住棱镜几乎不变。这是由严重暴露在冬季负温度导致冻结土壤的身体在下游的脸。因此,渗流量仍被困在大坝中心,形成“口袋”的地方。沿着下游的土壤解冻在夏天的脸,高渗流发生和它没有负面影响温度场平稳流动。gydF4y2Ba
温度场坝我节11月根据热问题解决方案考虑热质转移:操作(а)1年;(b)在3年;(c)在10年。gydF4y2Ba
除霜效果由于热质转移发生在季节性融化面积。相比之前的选项,这个区域大小的增长,但它完全冻结在冬天。gydF4y2Ba
在最后阶段的计算,结合thermal-seepage问题已经解决了基于相变粘性水在土壤中(见图gydF4y2Ba
6gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
温度场在大坝我部分的11月根据组合解决方案考虑热质传递和相变热问题:操作(а)1年;(b)在3年;(c)在10年。gydF4y2Ba
在第一年,而考虑相变时,土壤的身体将解冻大坝中心(如确认仪器阅读)。解冻区域与通过渗流层下形成的季节性冻土。季节性冰冻地区的厚度是3.5 - -3.7米,符合本地区的气象资料。gydF4y2Ba
下游脸上的冷冻区形成在初期逐渐消融的影响下传热传质转移和内聚水的相变。自从地基土的特点是温度从- 1.0 - 1.5°С,热量由土壤解冻的渗流是充分的。基于结构是由解冻类型设计的,此操作模式对应的设计。gydF4y2Ba
留住棱镜冻土解冻是观察到下游面临10年的操作造成额外的设置。最广泛的温度变化是观察到坝前6 - 7年的操作,然后温度场趋于稳定。然而,一些地方的负面解冻温度的身体保持十年的大坝操作。gydF4y2Ba
定义的关键特性在设计研究冻土的快速降解的方式接近土壤的相变温度;gydF4y2Ba
它可以解释为不完整的水冻结在色散冻土的概念(gydF4y2Ba
24gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
25gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba在任何温度上升(包括负场),冻土解冻。这种现象造成事故的很多建筑建在冻土条件。gydF4y2Ba
问题解决方案的结果与现场数据获得在一个大坝温度对2015表gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
所得计算结果与现场数据。gydF4y2Ba
| 海拔高度。,米gydF4y2Ba |
仪表读数,°СgydF4y2Ba |
净温度问题,°СgydF4y2Ba |
与热质转移,°СgydF4y2Ba |
相变,°СgydF4y2Ba |
区别获得数据和仪表读数,°СgydF4y2Ba |
| 207.5gydF4y2Ba |
−22.9gydF4y2Ba |
−22.9gydF4y2Ba |
−22.9gydF4y2Ba |
−22.9gydF4y2Ba |
0gydF4y2Ba |
| 168.86gydF4y2Ba |
0.7gydF4y2Ba |
−0.363gydF4y2Ba |
−0.175gydF4y2Ba |
0.18gydF4y2Ba |
0.52gydF4y2Ba |
| 134.25gydF4y2Ba |
0.3gydF4y2Ba |
−0.387gydF4y2Ba |
−0.2gydF4y2Ba |
0.08gydF4y2Ba |
0.22gydF4y2Ba |
| 128.27gydF4y2Ba |
0.3gydF4y2Ba |
−0.387gydF4y2Ba |
−0.2gydF4y2Ba |
0.10gydF4y2Ba |
0.20gydF4y2Ba |
| 112.69gydF4y2Ba |
0.3gydF4y2Ba |
−0.45gydF4y2Ba |
−0.325gydF4y2Ba |
0.09gydF4y2Ba |
0.21gydF4y2Ba |
| 101.06gydF4y2Ba |
0.3gydF4y2Ba |
−0.762gydF4y2Ba |
−0.7gydF4y2Ba |
0.10gydF4y2Ba |
0.21gydF4y2Ba |
| 97.38gydF4y2Ba |
0.3gydF4y2Ba |
−0.887gydF4y2Ba |
−0.825gydF4y2Ba |
0.07gydF4y2Ba |
0.23gydF4y2Ba |
| 94.23gydF4y2Ba |
−1.4gydF4y2Ba |
−1.4gydF4y2Ba |
−1.4gydF4y2Ba |
−1.09gydF4y2Ba |
−0.31gydF4y2Ba |
| 90.37gydF4y2Ba |
−1.4gydF4y2Ba |
−1.4gydF4y2Ba |
−1.4gydF4y2Ba |
−1.34gydF4y2Ba |
−0.06gydF4y2Ba |
| 50.19gydF4y2Ba |
−1.4gydF4y2Ba |
−1.4gydF4y2Ba |
−1.4gydF4y2Ba |
−1.40gydF4y2Ba |
0gydF4y2Ba |
区别获得数据和仪器读数是0.5°С最大,小于0.1%的年度变化幅度。在考虑相变时,坝体的土壤条件可能完全决定与其它解决方案。gydF4y2Ba
以下的结论是由基于计算研究的结果:gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
)改进的计算方法和软件系统FILTRT_FAZ由作者允许处理结合thermal-seepage问题基于热质转移和相变的现象。gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
)研究的结果temperature-filtration状态结构的基于热质转移的因素和液相转变表明,计算结果符合现场数据。忽略这些因素或其中一个扭曲了大坝的实际情况temperature-filtration条件。gydF4y2Ba