一、引黄济青输水河衬砌板破坏原因及防治措施(论文文献综述)
李肖男,马永林,杨波,王跃滨[1](2021)在《渠道衬砌边坡破坏机理研究与对策》文中研究说明引黄济青工程是为解决胶东四市用水安全而兴建的大型跨流域、远距离调水工程。受极端气候和防汛调度影响,引黄济青部分渠段出现衬砌隆起、裂缝、塌陷等破坏现象,本文以破坏形式较典型的东营段为例,通过现场勘察、检查、监测及台风过境前后工况分析,研究水位骤变下渠道衬砌边坡破坏机理,并提出修复建议。
鹿翔宇[2](2019)在《挤塑聚苯板在混凝土衬砌渠道冻胀防治中的应用研究》文中研究说明我国北方地区属于季风性气候,冬夏温差大,北方灌区的灌溉渠道多发生冻融破坏,致使输水渠道渗漏,水资源利用率低。对于混凝土衬砌渠道而言,渠基土受冻产生冻胀力造成渠道混凝土衬砌体顶起,轻者混凝土衬砌板表面出现裂痕或局部鼓起,重者衬砌板坍塌滑坡造成渠道不能正常输水。为防止灌渠进一步破坏导致灌溉水利用率降低,每年都要投入大量的人力、物力、财力对渠道进行维修维护。为确保灌区健康持续发展,本课题致力于探明混凝土衬砌渠道冻胀破坏产生的原因并提出针对性地解决措施。本文依托山东省重点研发计划项目“渠道衬砌冻融破坏机理与工程防治措施研究”,在查阅大量相关文献的基础上,对挤塑聚苯板(简称XPS板)在混凝土衬砌渠道冻胀防治中的应用进行了研究,通过与实际工况相比对,得出了有工程应用价值的研究结论,研究结果可为后续的抗冻胀设计以及挤塑聚苯板厚度的选择提供参考依据,本文的主要研究内容及结论如下:1.本文根据渠道冻胀破坏机理、不同结构形式渠道的冻胀破坏特征,总结了合理的渠道冻胀防治措施,并选用铺设挤塑聚苯板这一方案对渠道冻胀防治问题开展研究。2.对位山灌区二干渠观测段渠基土进行室内冻胀试验,根据冻胀率试验结果表明该处基土为冻胀地基、强冻胀性土。在同为饱和含水率的条件下,含水率越高的基土冻胀性越强,降温速率越慢的基土冻胀性越强。3.利用有限元软件ANSYS,以山东省聊城市位山灌区二干渠观测段作为研究对象,建立仿真计算模型,对一年内该灌渠的瞬态温度场、位移场进行计算。通过分析其冻深及冻胀量随时间的变化规律得知,年最低气温下对应的冻结深度并非是年最大冻结深度。且随着铺设挤塑聚苯板厚度的增加,渠基土上边界最低温出现的时间相对于年最低气温出现的时间也在逐渐延后。同时对比梯形渠道冻胀破坏特征,模拟计算中冻胀量峰值出现情况与理论结果相符。4.平均0.01 m挤塑聚苯板可以减少0.1433 m冻深和0.0065 mm冻胀量。但随着铺设挤塑聚苯板厚度的增加,其保温作用效果的增加是逐渐变缓的,因此需要根据实际工况选用合理厚度的挤塑聚苯板,对于位山灌区二干渠而言,0.05 m厚的挤塑聚苯板已满足冻胀防治工程要求。5.将模拟结果与室内试验结果以及工程实测数据比对,证明了模拟计算安全可靠。
常文娟[3](2018)在《胶东调水工程挖潜增效方案研究》文中研究说明水资源短缺、水资源时空分布不均,水资源布局与生产力布局不匹配,是当前世界干旱半干旱地区发展面临的重要问题,水安全保障是干旱半干旱地区面临的重大战略问题。通过跨流域、跨区域调水工程,优化水资源配置格局,是解决这一问题的重要途径。山东省地处黄河下游,人多地少水缺,以跨流域调水工程优化水资源配置格局在全国具有典型意义。上世纪八十年代,山东省修建了引黄济青工程;进入二十一世纪,山东又先后修建了胶东地区引黄调水工程、南水北调东线工程山东段干线及配套工程等。引黄济青工程和后来的胶东地区引黄调水工程以及南水北调东线工程一同为胶东四市的发展提供客水资源,缓解了胶东地区生产、生活用水需求,为胶东地区经济、社会发展保驾护航。但是青烟威潍胶东四市为我省经济发达地区,人口众多,工业发达,与当地可用水资源有限和外调客水能力不足形成了突出矛盾。近些年,受厄尔尼诺极端灾害天气影响,胶东地区连年遭遇干旱,对外调客水的需求量剧增。当前,胶东外调客水主要有三个工程,其一是胶东调水工程,其二是黄水东调工程,其三是南水北调东线工程。黄水东调工程仍在建设阶段尚未达到通水要求,南水北调东线工程在山东境内与胶东调水工程共用引黄济青部分渠道。因各种原因,胶东调水工程原输水能力不足,仍不能保障足量引用客水。因此,胶东调水工程挖潜增效势在必行且非常迫切。本论文根据胶东地区水资源开发利用现状对该地区进行水资源供需平衡分析,并分析胶东调水工程现状和存在的问题,提出在现有工程基础上解决胶东供需水矛盾的挖潜增效方案。本论文主要工作如下:(1)论述论文的研究背景及意义并对水资源合理配置和远距离调水工程的国内外研究现状与进展进行分析。介绍本文主要内容和研究方法及技术路线。(2)对胶东地区水资源供需平衡进行分析,得出胶东地区急需增加外调客水的迫切性。通过查阅资料、搜集数据、建模比较,从胶东地区自然地理、社会经济、降水量、水资源量、水利工程状况以及供用水状况系统分析胶东地区的水资源开发利用现状。对本地水、客水、非常规水等水源组合情况进行水量平衡分析。得出目前的调水指标远不能满足胶东地区用水需求,因此急需扩大调水工程规模。(3)对比胶东调水工程、黄水东调工程和南水北调工程现状,分析对胶东调水工程挖潜增效的必要性。论文查阅了三大工程历史和现状资料。通过调查现状水利工程,论证对胶东调水工程尤其是子槽卡脖子段进行挖潜增效的必要性。(4)分析胶东调水工程现状及存在的问题并详细分析了子槽段过流能力不足的问题和原因。(5)对胶东调水工程小清河子槽卡脖子段挖潜增效方案进行比选和设计。针对工程现状及运行状况提出对小清河子槽进行改造以增加子槽过流能力的方案研究和在子槽下节制闸处新建泵站提水的方案研究,通过优选确定较优方案后进行方案设计。(6)对挖潜增效最优方案进行效果评价。泵站提水工程建成并投入运行后,增加调水流量4.97m3/s,年均增加调水量15000万m3,有效缓解了胶东地区缺水形势,并有效降低小清河子槽运行水位,保证了子堤安全,减少了两岸农田的洇碱。综合来看,本论文通过分析胶东地区近几年水资源短缺和胶东地区调水动脉的建设或挖潜改造效果进行梳理比较,提出最科学、经济、快捷的方案。针对胶东调水工程当前存在的问题,尤其是工程挖潜中的关键段小清河子槽卡脖子段存在的问题,近期和远期考虑统筹结合,提出利用现有工程挖潜增效解决胶东地区水危机的技术研究,对利用远距离调水工程实现全省尤其是胶东地区水资源优化配置,改善当地生态环境,保障胶东地区水安全具有重要意义。
郭鹏杰[4](2014)在《逆止式排水系统及其对渠道衬砌抗浮稳定性的影响研究》文中提出渠道是最常用的输水干线形式之一,当渠道穿过高地下水位地段时,刚性渠道衬砌层将可能因其底面水压力过大而产生浮动破坏。为保证渠道衬砌层的抗浮稳定性,需要采取一定的工程措施,设置逆止式排水系统是工程措施之一。逆止式排水系统的单向排水功能,可以让地下水流进渠道内从而释放压力,又能防止渠道内的水渗漏进入地下。逆止式排水系统在南水北调中线高地下水位渠段得到了广泛的应用。鉴于南水北调工程的重要性以及逆止式排水系统尚存不足,正在开展的国家十二五支撑课题“膨胀土(岩)渠道防渗排水技术”将“排水系统单向水流控制技术研发”列为主要研究内容之一。本人参与了该项研究工作,包括压差放大式逆止阀的研发工作,逆止阀性能指标及其测试方法以及逆止阀渗流控制效果与应用条件研究等。论文的主要内容如下。(1)分析了逆止阀产品和技术现状,阐述了逆止阀的运行和启闭机理,分析了存在的问题,指明了进一步研发和技术完善的方向。(2)针对逆止阀在南水北调中线工程中的应用,将逆止阀作为溢流型排水孔,研究了相应的数值模拟方法,为包括逆止阀的渠道渗流控制体系论证提供了手段。(3)采用数值模拟方法,通过大量数模计算,研究了逆止阀在不同条件下的渗控效果变化规律,以及逆止阀的适用条件和应用方案。研究了逆止阀的直径、盲沟填料的渗透性、盲沟的间距、地层的渗透性等对渠道衬砌层抗浮稳定性影响的敏感性。(4)参与研制了新型逆止阀(压差放大式),对中间产品做了大量性能测试试验,根据试验成果对逆止阀的结构和选材的合理性进行了分析,促进了逆止阀设计方案改进和完善,以及产品定型和批量生产。研究了逆止阀的排水量与其两侧水头差的变化规律,推导了流量公式。(5)根据南水北调中线工程对逆止阀的性能要求,研究提出了逆止阀的性能检测方法,并且应用于压差放大式逆止阀产品质量的检测。
刘国强[5](2013)在《长距离输水渠系冬季输水过渡过程及控制研究》文中提出水是生命之源、生产之基、生态之要。我国人多水少,水资源时空分布不均,水资源短缺、水污染严重、水生态恶化问题十分突出,已成为制约我国经济社会可持续发展的主要瓶颈,因此必须提高水资源的利用效率,并对水资源进行合理配置。修建长距离跨流域输调水工程是优化水资源配置最为有效的的工程措施之一。长距离输水工程采用自动化运行控制技术,可以大大提高渠系的运行调度水平,改善输水效率,降低运行管理费用,实现适时、适量供水,最终达到提高水资源利用率并为用水单位提供良好服务的目的。但同时,长距离输水渠道系统具有大滞后性、高度非线性、强耦合性和未知扰动性,水流的控制非常复杂。研究渠道的运行调度问题不仅需要考虑输水渠道的水力学特性,同时又要研究运行控制理论在此基础之上的应用。因此,对于长距离输水渠系运行控制理论和应用方面的研究具有十分重要的意义。本文建立了长距离输水渠系运行控制仿真模型,对长距离输水渠系的运行控制相关问题和冬季输水进行了深入的研究,主要成果包括以下几个方面的内容:分析论述了渠道运行控制自动化的必要性以及渠道自动化、渠系运行和渠系控制的基本内容,总结了国内外现有的渠系运行控制方法、理论和典型工程实例。对长距离输水渠系的渠道和渠系建筑物进行了概化处理,并对典型渠段进行了数学建模。分析了恒定流模拟和非恒定流模拟,并提出采用一维圣.维南方程组描述非恒定流,总结了该方程组的几种数值解法,并提出采用Preissmann隐式差分法对一维圣.维南方程组进行数值求解。对长距离输水渠系总干渠的配水方式、运行控制技术和节制闸运行技术进行了研究,并设计了流量前馈和水位反馈相结合的带有死区设置的渠道控制系统。在此基础上,建立了长距离输水渠系运行控制模拟仿真模型。对长距离输水渠系建模和运行控制中常采用的模糊控制、状态空间法和时域频域分析法进行了总结和比较,得出了各自的特点和局限性,并进一步提出本文建立的基于明渠非恒定流与动态边界相结合的数值仿真模型的优势和特点,并利用该模型对典型工况进行了数值模拟。对弧形闸门闸孔淹没出流的基本原理进行了分析,并总结和比较了常用的各种计算公式。然后结合南水北调中线一期工程总干渠安阳-北京明渠段,进行了闸门过流能力的校核计算,拟合了李炜《水力学》公式和武汉水利电力学院公式的σs曲线,并根据计算结果提出了建议。针对长距离输调水工程在冬季面临冰期输水的问题,从定义、特点、成因等几个方面研究了冰塞和冰坝,分析论述了冰期输水特性和输水模式。对冰期输水进行了阶段划分,并提出了各个阶段的运行控制方法。从工程和管理两个方面提出长距离输水渠系冬季运行安全措施。最后总结了国内外调水工程冰期运行经验。提出了判断长距离输水渠系在冰期形成平封冰盖的两个判定标准,即流速判定标准和弗劳德数判定标准,并建议控制渠系采用流速判定标准。在此基础上,研究了渠系下游和分水口冰期取水方案、流速判定标准取值大小和闸前常水位运行方式下闸前控制点目标水位取值对长距离输水渠系冰期输水能力的影响。基于建议的冰期在平封冰盖下输水的模式,提出了根据提前三天的气象预报,通过降低渠池输水流量和分水口取水流量将渠池内流速在三天内降低至0.4m/s,进而得到长距离输水渠系在三天内从常态下的明渠大流量输水向冰期平封冰盖下小流量输水的过渡模式,并研究了该过渡阶段分水口的调控方式和渠系运行策略。研究了确定PI控制器参数和实时整定参数的方法。同时,还对PI控制器的鲁棒性进行了分析,得出在相同的PI控制器参数下,渠系的糙率和渠池的长度会影响渠道系统的控制效果,弧形闸门过闸流量系数小幅度变化时,基本不影响渠系的控制效果。
曹倩,孙博,曹文京[6](2012)在《明渠衬砌冻胀破坏成因分析及防冻胀措施研究》文中研究说明山东省胶东调水工程所在区域位于暖温带季风气候区,有明显的海洋性气候特征,在冬季引水时,受到低温、冰凌影响对明渠衬砌工程产生冻胀破坏,严重影响引水安全。从渠道的冻胀原因入手,寻求合理的防冻胀措施。
邵英超[7](2011)在《山东省胶东地区引黄调水工程明渠段衬砌型式及施工方法研究》文中研究说明胶东地区引黄调水工程是南水北调东线工程胶东输水干线的东段,是山东“T”字形调水大动脉的重要组成部分,是实现全省水资源优化配置、缓解胶东地区水资源供需矛盾、改善当地生态环境的重要水利基础设施。胶东引黄调水工程是山东最大的一项引黄调水工程,跨流域长距离调水是其主要地点。渠道作为长距离调水的载体,首要解决的就是衬砌问题,在衬砌型式方面,我国多采用防渗板与防渗膜结合的衬砌型式,也多为人工施工,存在着混凝土强度及膜性能不均匀等问题。随着工程的需要,渠道衬砌型式及施工方法不断暴漏出各种问题,设计充分、施工可行、运行可靠的渠道衬砌型式仍需要深入研究。本研究根据胶东地区引黄调水工程的特点,对渠道防渗漏、防冻胀、防扬压等技术进行深入研究,并对其施工技术及方法进行探讨,研究出设计充分、施工可行、运行可靠的渠道衬砌型式。主要研究内容如下:(1)根据胶东地区引黄调水工程不同的气候条件、水文地质、工程地质和运行工况,研究适合不同条件下的防渗漏、防冻胀和排水减压设计,并对新材料、新技术分析对比选优,达到设计充分的防渗漏、防冻胀、防扬压的衬砌方案。(2)根据胶东地区引黄调水工程不同的气候条件、水文地质、工程地质和运行工况,结合输水渠断面型式,结合防渗漏、防冻胀、防扬压设计,对设计施工中遇到的问题研究解决方案,并研究提出对应的施工条件和施工方法,提出设计充分、施工可行、运行可靠、既能高效率施工又能高质量达到防渗、防冻胀、防扬压的最优衬砌结构型式。(3)对衬砌工程应用效果及防渗漏、防扬压、防冻胀的效果进行分析,研究综合效益。
张俊英[8](2011)在《梯形砼衬砌渠道冻胀破坏力学模型及有限元分析》文中研究表明我国水资源严重缺乏,发展用水节约型农业是我国现代农业的主方向,然而水资源在输送过程中的损失相当严重,渠道衬砌是减少输水损失的有效方法之一。目前,在渠道衬砌方式中,混凝土衬砌渠道使用较广泛,然而,对于混凝土衬砌渠道所要面临的主要问题就是冻胀破坏问题,故而做好渠道防冻胀破坏工程是实现现代节水型农业的基本措施。然而,在冬季,由于渠系基土的冻胀作用,使得梯形混凝土衬砌渠道都遭受到不同程度地冻胀破坏,发生裂缝、膨胀、滑塌等现象,有的甚至完全失去了防渗的作用,从而造成灌区维修管理费用的增加,甚至重复投资进行改建和重修,严重影响了水利工程效益的发挥,制约着渠道防渗工程的发展。造成冻胀破坏主要是因为没有掌握梯形混凝土衬砌板冻胀破坏时应力应变的分布规律,进而不能采取相应的工程措施来防护。为了掌握这些规律和特点,本文做了以下研究工作:(1)本文查阅了冻土的组成成分及其它们之间相互作用的相关资料,分析了梯形混凝土衬砌渠道冻胀机理以及梯形混凝土衬砌渠道的冻胀破坏原因,为梯形混凝土衬砌渠道冻胀破坏力学模型的建立及其有限元分析打下了基础。(2)通过分析梯形混凝土衬砌渠道冻胀机理及其冻胀破坏原因,本文建立了梯形混凝土衬砌渠道冻胀破坏非对称简化模型,计算了力学模型中混凝土衬砌板所受的轴力、剪力和弯矩,以此来掌握梯形混凝土衬砌板的内力分布规律。(3)将渠基冻土视为各向同性的线弹性材料,把冻土和混凝土衬砌板作为一个整体,应用ANSYS分析,以甘肃省靖会总干渠梯形混凝土衬砌渠道为研究对象,进行热、应力及应变耦合分析,分析出了梯形渠道的温度、应力及变形分布规律,用于指导梯形混凝土衬砌渠道的设计和施工。
张灵真,韩凤来[9](2010)在《现浇混凝土衬砌板裂缝的预防和控制措施》文中提出我国渠道衬砌多为素混凝土、薄板结构,极易产生裂缝破坏。总结南水北调东线济平干渠工程和其他供水工程经验,通过提高混凝土的抗裂性能、削减或抵抗扬压冻胀等外部荷载、采用机械化浇筑混凝土施工等措施,能有效的预防混凝土衬砌板破坏。济平干渠工程经验表明,膨胀式聚苯乙烯泡沫板(EPS)保温抗冻胀设计不适宜机械化施工,反滤集(排)水垫层既能防扬压、削减冻胀,还能满足机械化衬砌摊铺与振捣的要求。
崔积家[10](2009)在《南水北调东线渠道工程防渗衬砌结构应用研究》文中指出南水北调工程是世界上最大的调水工程,以长距离输水为主要特点。东线工程在山东境内分为南北、东西两条输水干线,形成“T”字形输水大动脉。济平干渠工程是东西干线——胶东输水干线的首段工程。渠道作为远距离调水工程的载体,在防渗衬砌型式方面,我国多为人工施工为主的板膜结构防渗衬砌型式,人工施工存在着混凝土强度及性能均不高的问题。随着我国经济的发展,在施工技术方面,我国现已开始改变人工施工的局面,逐渐向机械化施工方向迈进,但在适应机械化施工的防渗衬砌型式的研究尚处于探索阶段。本研究根据济平干渠工程的特点,对渠道防渗漏、防冻胀、防扬压、防湿陷等综合技术进行深入研究,并以此为基础研究适应机械化连续作业的防渗衬砌新型结构。主要研究如下:(1)根据济平干渠不同工程地质、水文地质、气温影响和运行条件,研究提出适合机械化施工的防渗漏、防冻保温和排水减压的新材料、新技术措施,以达到四防(防渗漏、防冻胀、防扬压、防湿陷)目的的创新的研究方案。(2)根据济平干渠不同工程地质、水文地质、气温影响和运行条件,以及渠道走向和运行条件,结合输水渠断面成果及挖填方平衡情况,组合防渗漏、防扬压、防湿陷、防冻胀的各种衬砌技术措施,同时考虑不同的施工方法,研究提出既满足防渗、防冻胀、防扬压等综合功能,又能适应机械衬砌设备高效率施工、连续性作业要求的新型结构型式。(3)对工程应用效果及防渗、防扬压、防湿陷、防冻胀、机械化衬砌结构型式应用效果进行分析,研究综合效益。
二、引黄济青输水河衬砌板破坏原因及防治措施(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、引黄济青输水河衬砌板破坏原因及防治措施(论文提纲范文)
(1)渠道衬砌边坡破坏机理研究与对策(论文提纲范文)
1 现状渠道典型断面 |
2 渠道衬砌损毁情况 |
3 典型渠段现场检查与检测 |
3.1 现场检查 |
(1)衬砌损坏部位及土层检查。 |
(2)排水盲沟开挖检查。 |
3.2 脱空检测 |
4 渗流稳定分析 |
4.1 复核计算工况 |
4.2 有限元模型介绍 |
4.2.1 渗流计算理论 |
4.2.2 渗流分析建模 |
(1)建立坐标轴及栅格点。 |
(2)依据前步的设置,建立基于点线面的几何模型。 |
(3)给渠道断面赋予材料属性。 |
(4)网格划分。 |
(5)边界条件。 |
4.3 渗流稳定分析结果 |
5 衬砌损坏原因分析 |
5.1 衬砌损坏主要原因 |
5.1.1 衬砌板抗浮要求 |
5.1.2 台风期间渠道设计运行情况 |
5.2 其他可能原因 |
5.2.1 排水系统失效 |
5.2.2 冻胀冻融破坏 |
6 建议与对策 |
6.1 “加法”措施 |
6.2 “减法”措施 |
7 结语 |
(2)挤塑聚苯板在混凝土衬砌渠道冻胀防治中的应用研究(论文提纲范文)
符号说明 |
中文摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 渠道冻胀试验研究 |
1.2.2 渠道冻胀数值模拟研究 |
1.2.3 混凝土衬砌渠道冻胀破坏机理 |
1.2.4 挤塑聚苯板保温性能概述 |
1.2.5 ANSYS有限元软件简介 |
1.3 研究的目的和意义 |
1.4 论文主要研究工作 |
2 材料与方法 |
2.1 工程背景 |
2.2 渠基土的冻胀试验研究 |
2.3 有限单元法 |
2.3.1 有限单元法基本思想 |
2.3.2 有限单元法分析步骤 |
2.4 混凝土衬砌渠道冻深数值模拟分析 |
2.4.1 混凝土衬砌渠道模型参数选取 |
2.4.2 有限元模型的建立与计算 |
2.5 混凝土衬砌渠道冻胀位移数值模拟分析 |
2.5.1 混凝土衬砌渠道模型参数选取 |
2.5.2 有限元模型的建立与计算 |
3 结果与分析 |
3.1 渠基土的冻胀试验结果分析 |
3.2 混凝土衬砌渠道冻深数值模拟计算结果 |
3.2.1 对照组有限元模型瞬态温度场计算结果分析 |
3.2.2 试验组有限元模型瞬态温度场计算结果分析 |
3.2.3 瞬态温度场计算结果总结 |
3.3 混凝土衬砌渠道冻胀位移数值模拟计算结果 |
3.3.1 位移场有限元模型修正 |
3.3.2 对照组有限元模型位移场计算结果分析 |
3.3.3 试验组有限元模型位移场计算结果分析 |
3.3.4 位移场计算结果总结 |
4 讨论 |
4.1 基土冻胀特性试验结果的讨论 |
4.2 梯形渠道破坏特征的讨论 |
4.3 挤塑聚苯板保温性能的讨论 |
4.4 冻深数值模拟计算结果的讨论 |
5 结论 |
5.1 研究结论 |
5.2 创新点 |
5.3 展望及不足 |
6 参考文献 |
7 致谢 |
8 攻读硕士学位期间发表的论文 |
(3)胶东调水工程挖潜增效方案研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状与进展 |
1.2.1 国外研究现状与进展 |
1.2.2 国内研究现状与进展 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 研究方法和技术路线 |
1.4.1 研究方法 |
1.4.2 技术路线 |
第2章 胶东调水工程挖潜的外部条件分析 |
2.1 胶东地区水资源供需平衡分析 |
2.1.1 胶东地区水资源开发利用现状 |
2.1.2 胶东地区供水量分析 |
2.1.3 胶东地区需水量分析与预测 |
2.1.4 胶东地区水资源供需平衡分析 |
2.2 对胶东地区水资源开发利用影响因素的分析 |
2.2.1 建立水资源开发利用状况指标体系 |
2.2.2 确定体系中各指标的权重 |
2.3 胶东地区各调水动脉工程现状情况分析 |
2.3.1 胶东调水工程 |
2.3.2 南水北调东线工程 |
2.3.3 黄水东调工程 |
第3章 胶东调水工程现状情况分析 |
3.1 胶东调水工程现状 |
3.2 胶东调水工程存在的问题 |
第4章 胶东调水工程挖潜增效方案研究及比选 |
4.1 子槽改造方案研究 |
4.1.1 方案研究 |
4.1.2 方案比选 |
4.2 新建泵站方案研究 |
4.2.1 方案研究 |
4.2.2 方案比选 |
第5章 胶东调水工程挖潜增效方案确定与设计 |
5.1 方案确定 |
5.2 方案设计 |
5.2.1 泵型优选 |
5.2.2 泵站布置 |
5.2.3 堤防工程 |
5.2.4 防渗工程 |
5.2.5 泵站出水池出口挡水围堰 |
第6章 胶东调水工程挖潜增效方案效果分析 |
6.1 运行流量 |
6.2 调水量 |
6.3 子槽水位 |
6.4 综合效益 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文和获奖情况 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(4)逆止式排水系统及其对渠道衬砌抗浮稳定性的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
1. 绪论 |
1.1 研究目的和意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 逆止式排水系统在南水北调工程中线的应用 |
1.1.3 部分渠段的抗浮稳定性问题 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 渠道衬砌的稳定性及其影响因素研究 |
1.2.2 逆止式排水系统研究现状 |
1.2.3 渗流数值方法研究现状 |
1.3 本文的主要工作 |
1.4 技术路线 |
1.4.1 渠道衬砌抗浮稳定机理分析 |
1.4.2 论文思路及组织结构 |
2. 渠道渗流场有限元数值模拟方法 |
2.1 有自由面渗流问题固定网格求解的结点虚流量法 |
2.1.1 有限元支配方程及定解条件 |
2.1.2 固定网格结点虚流量法 |
2.2 逆止阀(排水井)及有限元模拟方法 |
2.3 渠道防渗层的模拟计算方法 |
2.4 渗流量计算 |
2.5 水工渗流计算软件 SFA 计算模块 SSC-3D 介绍 |
3. 排水系统中各因素对渗流控制效果的影响研究 |
3.1 研究目的 |
3.2 典型渠段的工程概况及渗控措施 |
3.3 计算模型 |
3.3.1 计算模型范围选取及单元网格划分 |
3.3.2 计算域渗透系数的选取 |
3.3.3 计算域边界条件的确定 |
3.4 计算方案的选取 |
3.5 计算结果分析 |
3.5.1 计算结果后处理及分析的相关说明 |
3.5.2 盲沟填料(含新型填料)渗透性对渗控效果的影响 |
3.5.3 逆止阀直径对渗控效果的影响 |
3.5.4 排水盲沟间距对渗控效果的影响 |
3.5.5 渠基地层渗透性对渗控效果的影响 |
3.6 本章小结 |
4. 压差放大式逆止阀的研发 |
4.1 逆止阀的性能指标 |
4.1.1 止水性能 |
4.1.2 排水性能 |
4.2 逆止阀启闭的力学原理 |
4.2.1 传统逆止阀启闭的力学原理 |
4.2.2 压差放大式逆止阀启闭的力学原理 |
4.3 新型逆止阀的前期研发过程 |
4.3.1 弹簧+楔形体的组合型式 |
4.3.2 弹簧+活塞的组合型式 |
4.3.3 弹性膜+杠杆的组合型式 |
4.4 压差放大式逆止阀的研发 |
4.4.1 主体结构及工作原理 |
4.4.2 逆止阀细部结构的确定 |
4.4.3 逆止阀的选材 |
4.4.4 压差放大式逆止阀的研发流程 |
4.5 压差放大式逆止阀启闭流量规律 |
5. 逆止阀性能指标测试方法研究 |
5.1 概述 |
5.2 研究目的和实验方案设计 |
5.2.1 研究目的 |
5.2.2 检测仪器 |
5.3 检测方法 |
5.3.1 逆止阀开启压力和排水能力检测 |
5.3.2 逆止阀止水性能检测 |
5.4 检测成果及其分析 |
5.4.1 排水试验成果及其分析 |
5.4.2 止水试验成果及其分析 |
5.4.3 逆止阀安装的方向性对其性能的影响 |
5.5 本章小结 |
6. 结论及展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
(5)长距离输水渠系冬季输水过渡过程及控制研究(论文提纲范文)
论文主要创新点 |
目录 |
摘要 |
Abstract |
引言 |
第1章 绪论 |
1.1 渠道运行控制自动化的必要性 |
1.2 渠道自动化的基本内容 |
1.2.1 渠道自动化内涵 |
1.2.2 渠道自动化的目的和效益 |
1.2.3 渠道自动化分类 |
1.2.4 渠道运行和控制的概念 |
1.3 渠系运行的基本内容 |
1.3.1 渠道运行的基本要求 |
1.3.2 渠道运行的约束条件 |
1.3.3 渠道运行方式 |
1.3.4 节制闸运行技术 |
1.4 渠系控制的基本内容 |
1.4.1 渠系控制基本要求 |
1.4.2 渠系控制性能指标 |
1.4.3 渠系变量分类 |
1.4.4 控制逻辑 |
1.4.5 控制模式 |
1.4.6 控制算法 |
1.4.7 渠系控制方法 |
1.5 国内外研究历史及现状 |
1.5.1 国外研究历史及现状 |
1.5.2 国内研究历史及现状 |
1.6 国内外输(调)水工程典型实例 |
1.6.1 国外输(调)水工程典型实例 |
1.6.2 国内输(调)水工程典型实例 |
1.7 论文研究思路及主要内容 |
第2章 长距离输水渠系基于水力学的数学模型研究 |
2.1 渠道概化建模 |
2.1.1 渠池划分 |
2.1.2 渠池内子渠段划分 |
2.2 渠系建筑物概化建模 |
2.2.1 节制闸 |
2.2.2 分水口 |
2.2.3 渡槽 |
2.2.4 倒虹吸 |
2.2.5 其它交叉建筑物 |
2.3 典型渠段概化 |
2.4 恒定流模拟 |
2.5 非恒定流模拟 |
2.5.1 明渠非恒定流基本方程 |
2.5.2 明渠非恒定流方程数值解 |
2.6 本章小结 |
第3章 长距离输水渠系运行控制自动化仿真模型 |
3.1 总干渠运行控制 |
3.1.1 总干渠配水方式 |
3.1.2 渠系运行控制方式 |
3.1.3 节制闸运行技术 |
3.2 控制系统设计 |
3.2.1 基本反馈控制部件 |
3.2.2 增强型反馈控制系统 |
3.2.3 复合型渠道控制系统 |
3.2.4 死区设置 |
3.2.5 控制目标 |
3.2.6 控制器工作流程 |
3.3 长距离渠系运行控制模拟模型 |
3.3.1 单渠池模拟模型 |
3.3.2 模型解耦 |
3.3.3 仿真平台 |
3.4 模型特点 |
3.4.1 模糊控制 |
3.4.2 状态空间法 |
3.4.3 时域频域分析 |
3.4.4 本模型特点 |
3.5 典型工况模拟 |
3.5.1 典型工况一:渠道流量增加 |
3.5.2 典型工况二:渠道流量减小 |
3.5.3 典型工况三:渠道下游需水流量作小幅方波变化 |
3.5.4 模拟总结 |
3.6 本章小结 |
第4章 长距离渠系闸门过流能力校核分析 |
4.1 弧形闸门闸孔淹没出流基本原理 |
4.2 弧形闸门闸孔淹没出流计算公式 |
4.2.1 Henry公式 |
4.2.2 李炜《水力学》公式 |
4.2.3 武汉水利电力学院公式 |
4.3 校核闸门过流能力及结果 |
4.4 结果分析 |
4.5 结论 |
4.6 本章小结 |
第5章 长距离明渠冬季输水分析与研究 |
5.1 冰塞与冰坝 |
5.1.1 冰塞 |
5.1.2 冰坝 |
5.2 冰期输水特性 |
5.2.1 不同年份冰情各异 |
5.2.2 不同地点冰情各异 |
5.2.3 冰情随时间变化 |
5.2.4 冰、水相互作用 |
5.3 冰期输水模式 |
5.3.1 冰期输水模式 |
5.3.2 冰盖的分类 |
5.3.3 动态冰盖形成模式 |
5.3.4 平封冰盖运行方式 |
5.4 冬季输水阶段划分及运行控制 |
5.4.1 冬季输水阶段划分 |
5.4.2 各阶段运行控制 |
5.5 冬季运行安全措施 |
5.5.1 工程措施 |
5.5.2 管理措施 |
5.6 国内外调水工程冰期运行经验 |
5.6.1 国外调水工程冰期运行经验 |
5.6.2 国内调水工程冰期运行经验 |
5.7 本章小结 |
第6章 长距离输水渠系冰期输水能力研究 |
6.1 判定标准 |
6.1.1 弗劳德数标准 |
6.1.2 流速标准 |
6.1.3 标准选择 |
6.2 分水口分水的影响 |
6.2.1 方案一 |
6.2.2 方案二 |
6.2.3 方案三 |
6.2.4 方案四 |
6.2.5 输水能力比较 |
6.3 流速判定标准的影响 |
6.3.1 采用分水方案一 |
6.3.2 采用分水方案二 |
6.3.3 采用分水方案三 |
6.3.4 采用分水方案四 |
6.3.5 输水能力比较 |
6.4 控制水位的影响 |
6.4.1 工况一:闸前水位为设计流量下的水位值 |
6.4.2 工况二:闸前水位为加大流量下的水位值 |
6.4.3 工况三:闸前水位为加大流量下的水位值+0.5m |
6.4.4 工况四:闸前水位为加大流量下的水位值+1.0m |
6.4.5 工况五:闸前水位为加大流量下的水位值+1.2m |
6.4.6 输水能力比较 |
6.5 本章小结 |
第7章 长距离输水渠系冰期输水过渡模式研究 |
7.1 概述 |
7.2 过渡模式 |
7.2.1 自动化仿真模型 |
7.2.2 仿真计算 |
7.2.3 结论 |
7.3 分水口分组分水调控方式 |
7.3.1 仿真工况 |
7.3.2 仿真结果 |
7.3.3 结论 |
7.4 过渡期运行策略 |
7.4.1 初冰时间 |
7.4.2 冰情范围 |
7.4.3 运行策略 |
7.5 本章小结 |
第8章 PI控制算法及鲁棒性研究 |
8.1 常规PI控制器 |
8.2 PI控制参数整定 |
8.2.1 参数确定 |
8.2.2 实时整定 |
8.2.3 步进式PI控制 |
8.3 PI控制器的鲁棒性分析 |
8.3.1 鲁棒性概述 |
8.3.2 PI参数鲁棒性分析 |
8.4 本章小结 |
第9章 总结与展望 |
9.1 总结 |
9.2 展望 |
参考文献 |
作者在攻读博士期间的科研成果 |
参与的科研项目 |
发表的学术论文 |
致谢 |
(7)山东省胶东地区引黄调水工程明渠段衬砌型式及施工方法研究(论文提纲范文)
目录 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容 |
1.4 研究指导思想及技术路线 |
1.4.1 研究指导思想 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 衬砌技术措施与施工技术研究 |
2.1 胶东调水工程概况 |
2.1.1 工程概况 |
2.1.2 自然地理概况 |
2.1.3 工程地质概况 |
2.1.4 水文地质概况 |
2.2 防渗研究 |
2.2.1 渠道防渗的必要性 |
2.2.2 渠道防渗材料的分析 |
2.2.3 渠道衬砌材料的研究 |
2.2.4 填缝材料的研究 |
2.2.5 填缝材料的经济比较及选用 |
2.2.6 填缝材料的施工工艺 |
2.2.7 防渗效果 |
2.3 排水减压设计研究 |
2.3.1 渠道排水减压的必要性 |
2.3.2 渠坡排水减压设施布置位置的确定 |
2.3.3 地下水位资料的选取 |
2.3.4 渠坡排水减压措施分析 |
2.3.5 渠坡排水减压设计 |
2.3.6 渠坡排水减压系统的效果 |
2.4 防冻胀设计研究 |
2.4.1 冻胀破坏的成因分析 |
2.4.2 冻胀分析计算 |
2.4.3 防冻胀措施分析 |
2.4.4 防冻胀措施设计研究 |
2.4.5 主要材料及技术要求 |
2.4.6 防冻胀效果 |
2.5 小结 |
第三章 衬砌结构型式及施工技术研究 |
3.1 渠道衬砌结构型式研究 |
3.1.1 预制六边形混凝土板 |
3.1.2 现浇混凝土大板 |
3.2 渠道衬砌工程的施工技术要求 |
3.1.1 施工准备 |
3.1.2 渠道削坡 |
3.1.3 地下排水设施 |
3.1.4 保温防渗层 |
3.1.5 混凝土衬砌板 |
3.1.6 伸缩缝施工 |
3.3 六边形混凝土预制板施工方法研究 |
3.4 现浇混凝土衬砌施工方法研究 |
3.4.1 施工方法研究 |
3.4.2 冻融破坏原因分析及处理研究 |
3.5 填缝材料的施工 |
3.5.1 原因分析 |
3.5.2 解决办法 |
3.4 小结 |
第四章 结论与展望 |
4.1 结论 |
4.1.1 主要研究成果与应用 |
4.1.2 研究实施效果 |
4.1.3 研究综合效益 |
4.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间参加课题及发表论文情况 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(8)梯形砼衬砌渠道冻胀破坏力学模型及有限元分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究冻胀破坏的意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 冻胀理论研究进展 |
1.2.2 渠道冻胀防治技术与措施 |
1.2.3 存在问题 |
1.3 本文研究的主要内容 |
1.4 技术路线 |
第二章 混凝土渠道的冻胀机理 |
2.1 冻土的组成及其相互作用 |
2.1.1 固体矿物质颗粒 |
2.1.2 水 |
2.1.3 冰 |
2.1.4 气 |
2.1.5 次生矿物质颗粒、水和冰作用过程 |
2.2 混凝土渠道冻胀影响因素 |
2.2.1 温度的影响 |
2.2.2 土质的影响 |
2.2.3 水分的影响 |
2.3 混凝土渠道的冻胀机理 |
2.4 小结 |
第三章 梯形砼衬砌渠道冻胀破坏力学模型研究 |
3.1 梯形砼衬砌渠道冻胀破坏原因及其冻胀破坏特征 |
3.1.1 冻胀破坏原因 |
3.1.2 冻胀破坏特征 |
3.2 梯形砼衬砌渠道冻胀破坏力学模型 |
3.2.1 基本假设及简化 |
3.2.2 梯形渠道模型 |
3.3 梯形砼衬砌渠道冻胀破坏力学模型的求解 |
3.3.1 渠坡板计算简图 |
3.3.2 渠底板计算简图 |
3.4 结论与讨论 |
3.5 小结 |
第四章 梯形砼衬砌渠道冻胀破坏有限元分析 |
4.1 有限元的理论基础 |
4.1.1 变分法 |
4.1.2 加权残值法 |
4.1.3 直接刚度法 |
4.2 有限元ANSYS 分析 |
4.2.1 衬砌渠道冻胀本构方程 |
4.2.2 温度计算 |
4.2.3 应力应变计算 |
4.2.4 有限元ANSYS 分析过程 |
4.3 甘肃省靖会总干梯形渠道基本情况 |
4.4 甘肃省靖会总干梯形渠道有限元ANSYS 计算流程图 |
4.5 实体模型及单元划分 |
4.6 参数选取及基本假定 |
4.6.1 参数选取[50] |
4.6.2 基本假定 |
4.7 计算过程 |
4.7.1 温度场计算 |
4.7.2 应力场计算 |
4.7.3 位移场计算 |
4.8 小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(10)南水北调东线渠道工程防渗衬砌结构应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容 |
1.4 研究指导思想及技术路线 |
1.4.1 研究指导思想 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 济平干渠工程概况 |
2.1 工程概况 |
2.2 自然地理概况 |
2.3 工程地质概况 |
2.4 水文地质概况 |
第三章 衬砌技术措施与新材料研究 |
3.1 防渗研究 |
3.1.1 防渗的必要性 |
3.1.2 防渗材料分析研究 |
3.1.3 防渗衬砌措施研究 |
3.1.4 填缝新材料研究与应用 |
3.1.5 防渗效果 |
3.2 防湿陷研究 |
3.2.1 湿陷性黄土特性 |
3.2.2 防湿陷技术分析与研究 |
3.2.3 防湿陷效果 |
3.3 防扬压研究 |
3.3.1 地下水对扬压力影响分析 |
3.3.2 防扬压力技术措施研究 |
3.3.3 暗管井排技术措施研究 |
3.3.4 暗管自流内排研究 |
3.3.5 防扬压效果 |
3.4 防冻胀研究 |
3.4.1 冻胀破坏成因分析 |
3.4.2 基土冻胀分析计算 |
3.4.3 防冻胀技术措施研究 |
3.4.4 防冻胀效果 |
第四章 衬砌结构型式研究 |
4.1 衬砌型式研究 |
4.1.1 全断面现浇高性能混凝土面板防渗结构型式 |
4.1.2 全断面铺设复合土工膜防渗结构型式 |
4.1.3 加筋泡沫材料混凝土复合结构防渗结构型式 |
4.2 衬砌高度的确定 |
4.3 衬砌断面型式的选择 |
4.4 机械化现浇混凝土衬砌结构 |
4.4.1 防渗衬砌层断面构造 |
4.4.2 排水垫层构造 |
4.4.3 衬砌分缝及填缝 |
4.4.4 防护板 |
4.5 其他衬砌结构特点 |
4.5.1 衬砌层断面构造 |
4.5.2 防渗层构造 |
4.5.3 衬砌分缝 |
4.6 机械化衬砌结构型式应用效果 |
4.6.1 机械化衬砌施工的效果 |
4.6.2 经济效果 |
第五章 结论 |
5.1 主要研究成果与应用 |
5.2 研究实施效果 |
5.2.1 防渗效果 |
5.2.2 防湿陷效果 |
5.2.3 防扬压效果 |
5.2.4 防冻胀效果 |
5.3 研究综合效益 |
5.3.1 直接经济效益 |
5.3.2 已发挥的生态社会效益 |
附图 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间参加课题及发表论文情况 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
四、引黄济青输水河衬砌板破坏原因及防治措施(论文参考文献)
- [1]渠道衬砌边坡破坏机理研究与对策[J]. 李肖男,马永林,杨波,王跃滨. 水利技术监督, 2021(10)
- [2]挤塑聚苯板在混凝土衬砌渠道冻胀防治中的应用研究[D]. 鹿翔宇. 山东农业大学, 2019(01)
- [3]胶东调水工程挖潜增效方案研究[D]. 常文娟. 山东大学, 2018(02)
- [4]逆止式排水系统及其对渠道衬砌抗浮稳定性的影响研究[D]. 郭鹏杰. 长江科学院, 2014(12)
- [5]长距离输水渠系冬季输水过渡过程及控制研究[D]. 刘国强. 武汉大学, 2013(07)
- [6]明渠衬砌冻胀破坏成因分析及防冻胀措施研究[J]. 曹倩,孙博,曹文京. 地下水, 2012(04)
- [7]山东省胶东地区引黄调水工程明渠段衬砌型式及施工方法研究[D]. 邵英超. 山东大学, 2011(04)
- [8]梯形砼衬砌渠道冻胀破坏力学模型及有限元分析[D]. 张俊英. 石河子大学, 2011(04)
- [9]现浇混凝土衬砌板裂缝的预防和控制措施[J]. 张灵真,韩凤来. 中国农村水利水电, 2010(03)
- [10]南水北调东线渠道工程防渗衬砌结构应用研究[D]. 崔积家. 山东大学, 2009(S1)