不同骨料施工工藝對(duì)無砂混凝土板透水能力的影響研究.pdf

1、無砂混凝土板滲流取水作為一種取水技術(shù)，它是由河道引水結(jié)合地下水開發(fā)而提出的，運(yùn)用該技術(shù)取水可以滿足一定的水量需求，而且對(duì)水源能起到一定程度的過濾效果。
　　在實(shí)際工程中，大部分滲流取水不是通過無砂混凝土板這種單一介質(zhì)來進(jìn)行的，而是由多種介質(zhì)組成的透水層來進(jìn)行取水。長(zhǎng)時(shí)間的工程實(shí)踐和試驗(yàn)證實(shí)，外界水甚至是含沙水流會(huì)通過混凝土板內(nèi)部的孔隙和裂縫以擴(kuò)散和滲透的方式進(jìn)入混凝土板的內(nèi)部或者在無砂混凝土板上淤積，從而導(dǎo)致混凝土板的滲透性能劣化

2、，嚴(yán)重影響混凝土板的滲流取水效率和耐久性，本課題就是以此為出發(fā)點(diǎn)，研究三種不同粒徑的骨料及不同的骨料鋪設(shè)順序?qū)o砂混凝土板透水能力的影響。
　　本文以山西省實(shí)際工程“辛安泉取水工程”作為課題來源，通過試驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的研究方法，重點(diǎn)在工作水頭、骨料的粒徑和骨料的鋪設(shè)順序等方面，研究無砂混凝土板和骨料組成的多孔介質(zhì)的滲流規(guī)律以及不同骨料施工工藝對(duì)無砂混凝土板透水能力的影響。通過研究，得出以下結(jié)論：
　?。?）分析了無砂混凝

3、土板的容重、工作水頭與無砂混凝土板滲流量的關(guān)系，結(jié)果表明工作水頭越大，無砂混凝土板的滲流量就越大，而容重越大，無砂混凝土板的滲流量就越小。
　?。?）分析了單一骨料、兩種骨料、三種骨料對(duì)無砂混凝土板透水能力的影響，結(jié)果表明骨料的粒徑越大，其對(duì)無砂混凝土板透水能力的影響就越??；對(duì)于同一塊無砂混凝土板，骨料的鋪設(shè)順序?qū)o砂混凝土板透水能力有影響，骨料粒徑沿滲流方向越大時(shí)，其對(duì)無砂混凝土板透水能力的影響就越小。
　　（3）在本文研

4、究的各個(gè)工況下，水流的滲流特性都為層流到紊流的過渡區(qū)；而且通過數(shù)據(jù)擬合，得到了各種工況下的無砂混凝土板每平方米每日的滲流集水流量與工作水頭的關(guān)系式。
　?。?）采用量綱分析法，建立了無砂混凝土板與骨料組成的滲流系統(tǒng)中滲流時(shí)的滲流量方程。
　?。?）采用R語言，分析了滲流量與無砂混凝土板的容重、工作水頭、骨料的粒徑、骨料的鋪設(shè)順序的相關(guān)性，并通過多元回歸分析對(duì)影響無砂混凝土板透水能力的容重、工作水頭、粒徑進(jìn)行了分析，得出了無砂

5、混凝土板的容重對(duì)其影響最大，其次是骨料的粒徑，最后是工作水頭。
　?。?）采用Fluent多孔介質(zhì)模型，對(duì)無砂混凝土板和骨料組成的滲流系統(tǒng)中的滲流進(jìn)行了數(shù)值模擬，研究了水流在滲流系統(tǒng)中的壓力變化，并對(duì)數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果與物理模型試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析，得出了其最大誤差為4.87％，最小誤差為0.58%。
　　本文的研究成果為骨料和無砂混凝土板滲流取水提供一定的理論依據(jù)，同時(shí)對(duì)實(shí)際水利工程中如何在無砂混凝土板上鋪設(shè)骨料能達(dá)到設(shè)計(jì)