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拱坝封拱温度场
、人工冷却参数设方法研究
型堡兰.
九摘要采/
用优化方法确定最优拱坝封拱温度场,并选择台理的人工冷却方式和枣数,可以减小温度荷载
卦埙体应力、稳定及变形的不利彰响重最讨论了拱坝封拱温度场沿坝犀方向呈梯度分布时有关人工牛却参数
的理论推导公式,并依据不同情况下的计算结果,绘制出参数关系曲线供工程宴际应用;同时,给出了单向通水
冷却参数设计的方法和算例作者通过大量宴倒分析指出:采用二阶段的后期牛却方式,一般可达到设计上可
能遇到的具有各种要求的封拱温度场。
主题词
. 苎兰墨避堡丝萼兰巴上最优化方法罄汁
封拱温度场是计算拱坝温度荷载的基准,其大小直接关系定:①圆柱体外表面绝热边界;②内表面为第一娄边界,其
到温升、温降荷载划分的比例及大小。在传统的作法中,只对拱温度等于水温,’; 热传导只有方进行
坝封拱温度场的平均温度’有具体的要求,对梯度温度丁在述三条假定下,空心圆柱体后期玲印问题可简化成
无要求或要求近似为零。为选到沿厚度方向近似均匀分布的封下列数学问题:
拱温度场,实践中常采用对称通水的人工冷却措施只要台理
选择砖却水温、通水流量及通水时呵,合理布置玲却水管,一般箬一。筹÷箬’
可以达到指定的近似均匀分市的封拱温度场。从减小温度荷载。一
一
对拱坝应、稳定及变形的不利影响出发,采用优化方法确定. . , ,
的最优拱坝封拱温度场~ 般在坝厚方向呈梯度分布一。
、这样封拱温度场不仅甜沿厚度方向的均温度提出
要求,而且对梯度温度也提出了要求。显然传统的对称
通水的人【冷却措施已无法选到最优封拱温度场的要求。为解
决这一问题,可以有二种途径:一种是改变人工冷却水管的布
置方式,根据封拱温度场从高到低的分布,布设从疏到密的冷
却水管:第种是在等间距布置人工冷印水管的基础上,腹变
通水打式,使冷却水始终措一个方向流动。在单向通水的情况
,因吸收热量必将使管内的水温不断升
高, 持一段时间后,.删可以在坝厚方向彤成具有一定温度梯
度的尉拱温度。由使这两种办法能付丁实旌,对变间距水管
圉人工冷却水管简化模型
冷却问题,必新解决其理论计算同题;对向语承方式,则需要
母奇萤市置简固展开的混土简柱体
研究对同厚度的大坝,单向城水到底能形成多大的温度梯
, 冷却参数对冷却效果影响规律的探讨
这里将重点讨论单向通水冷却的有关设计与计算同题. 考虑到冷却水温度柑水管长度的升高,试定义:
求解单向通水后期冷却问题的方程一鲁,’一可,’。一百杀,‘
如习所示等间距埋设人工冷却水管的冷却问题,町以简式: 一,为时刻水管全长混凝的平均温度;
化成一十长度由的宅心圆柱体的冷却问题Ⅱ设窄钆二,为时剥管长为处的水潞; 一,为时
柱体的内径为,。味『柱体混凝土导热刻管长处的混凝上截面平均温度
系数为,导温系数。比热为,密度为,柳温为;冷却根据被玲却的魁凝上圆柱体所放出的热量抟却水所哦
水密度为,比热为,流量为,人处水温由⋯为求得收的热之日的热量平衡关系,叶『已缔出问题