碾压混凝土坝温度仿真及冷却水管敏感性研究

"本文主要探讨了碾压混凝土坝的温度场仿真及冷却水管对温度控制的敏感性分析，旨在为水利工程中的温度控制提供科学指导。作者左明利通过不稳定温度场理论和冷却水管导热散热理论，运用有限元程序对碾压混凝土坝的温度变化进行了全周期模拟。研究表明，坝体在浇筑过程中的最高温度可达32℃，完成浇筑后降至29℃，蓄水至正常水位后进一步降至28℃。对于冷却水管的敏感性分析显示，通水流量对温度降低作用不显著，而通水初温和水管埋设间距的影响则更为关键。通水初温在初期影响较小，但当水化热达到峰值后影响显著，而水管的布置方式直接影响到冷却效果。" 碾压混凝土坝的温度控制是水利工程中的一个重要环节，因为温度变化可能引发坝体内部应力的不均匀分布，导致结构安全风险。文中提到的不稳定温度场理论，是用于理解和预测混凝土坝内部温度变化的基础，该理论考虑了混凝土在硬化过程中的水化热和环境温度等因素，为模拟温度场提供了理论依据。 冷却水管是控制碾压混凝土坝温度的关键手段。文中采用的导热散热理论，结合有限元分析方法，可以精确模拟水管在不同工况下对坝体温度的影响。分析结果显示，通水流量对坝体冷却效果的影响相对较小，这可能是因为冷却主要是通过水管与混凝土的接触面进行，而不是通过水流速率。而通水初温的影响则呈现出阶段性的特征，初期对温度影响不显著，但随着混凝土水化热的积累，其影响逐渐增大。这意味着在施工过程中，需要根据工程进度适时调整冷却水的温度。 水管的埋设间距对冷却效果具有显著影响，这反映了冷却系统的布局优化对于整体温度控制的重要性。合理布置水管能够更有效地散发混凝土内部的热量，保证坝体的稳定。因此，在设计阶段就需要充分考虑水管的排布，以实现最佳的冷却效率。 本文的研究为碾压混凝土坝的温度控制提供了重要的理论支持和技术参考，有助于优化施工方案，确保大坝的安全性和耐久性。同时，对于同类水利工程的温度控制问题，这些理论和方法也有很高的借鉴价值。