【摘要】：渠道是最常用的輸水干線形式之一，當渠道穿過高地下水位地段時，剛性渠道襯砌層將可能因其底面水壓力過大而產生浮動破壞。為保證渠道襯砌層的抗浮穩(wěn)定性，需要采取一定的工程措施，設置逆止式排水系統(tǒng)是工程措施之一。逆止式排水系統(tǒng)的單向排水功能，可以讓地下水流進渠道內從而釋放壓力，又能防止渠道內的水滲漏進入地下。逆止式排水系統(tǒng)在南水北調中線高地下水位渠段得到了廣泛的應用。鑒于南水北調工程的重要性以及逆止式排水系統(tǒng)尚存不足，正在開展的國家十二五支撐課題“膨脹土（巖）渠道防滲排水技術”將“排水系統(tǒng)單向水流控制技術研發(fā)”列為主要研究內容之一。本人參與了該項研究工作，包括壓差放大式逆止閥的研發(fā)工作，逆止閥性能指標及其測試方法以及逆止閥滲流控制效果與應用條件研究等。 論文的主要內容如下。 （1）分析了逆止閥產品和技術現(xiàn)狀，闡述了逆止閥的運行和啟閉機理，分析了存在的問題，指明了進一步研發(fā)和技術完善的方向。 （2）針對逆止閥在南水北調中線工程中的應用，將逆止閥作為溢流型排水孔，研究了相應的數(shù)值模擬方法，為包括逆止閥的渠道滲流控制體系論證提供了手段。 （3）采用數(shù)值模擬方法，通過大量數(shù)模計算，研究了逆止閥在不同條件下的滲控效果變化規(guī)律，以及逆止閥的適用條件和應用方案。研究了逆止閥的直徑、盲溝填料的滲透性、盲溝的間距、地層的滲透性等對渠道襯砌層抗浮穩(wěn)定性影響的敏感性。 （4）參與研制了新型逆止閥（壓差放大式），對中間產品做了大量性能測試試驗，根據(jù)試驗成果對逆止閥的結構和選材的合理性進行了分析，促進了逆止閥設計方案改進和完善，以及產品定型和批量生產。研究了逆止閥的排水量與其兩側水頭差的變化規(guī)律，，推導了流量公式。 （5）根據(jù)南水北調中線工程對逆止閥的性能要求，研究提出了逆止閥的性能檢測方法，并且應用于壓差放大式逆止閥產品質量的檢測。
【圖文】：

在一定壓力水頭作用下，襯砌板厚度 B 需要滿足( ) / ( )w c wB H x D （當襯砌板厚度一定時，應滿足( ) /c w wh D B （定義Δ=h-D 為 P 點的“壓力水頭差”，即襯砌板底面的壓力水頭減去渠。假設渠底的壓力水頭為均勻分布，則保持襯砌板抗浮穩(wěn)定性的條件為( ) /c w w B （南水北調中線主干渠，較普遍的采用了 8cm 厚、C20 混凝土襯砌板(密度00kg/m3), 對于該類型混凝土襯砌板，保證其抗浮穩(wěn)定的條件為平均壓力水Δ≤11cm （可見，當渠道襯砌板的厚度和材料性能一定時，保證渠道襯砌層抗浮穩(wěn)鍵在與控制其兩側壓力水頭差的大小，也就是說抗浮穩(wěn)定性的關鍵就是通場的有效控制，將壓力水頭差限制在合理范圍內。

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【學位授予單位】：長江科學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TV672

【參考文獻】

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1 張家發(fā);張偉;李思慎;;堤防工程減壓井淤堵及其應對措施研究[J];長江科學院院報;2006年05期

2 張家發(fā);張偉;袁耀宇;;防滲墻作用下堤防保護區(qū)地下水動態(tài)數(shù)值模擬分析Ⅰ:模型、參數(shù)及分析方法[J];長江科學院院報;2006年06期

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5 張家發(fā);土壩飽和與非飽和穩(wěn)定滲流場的有限元分析[J];長江科學院院報;1994年03期

6 張家發(fā);三維飽和非飽和穩(wěn)定非穩(wěn)定滲流場的有限元模擬[J];長江科學院院報;1997年03期

7 關明芳,陳洪凱;滲流自由面求解方法綜述[J];重慶交通學院學報;2005年05期

8 楊德全;陳二云;趙改平;;壩基滲流的邊界元分析[J];大壩與安全;2005年06期

9 速寶玉;朱岳明;;不變網格確定滲流自由面的節(jié)點虛流量法[J];河海大學學報;1991年05期

10 朱岳明;Darcy 滲流量計算的等效結點流量法[J];河海大學學報;1997年04期

本文編號：2573165