【摘要】：渠道是最常用的輸水干線形式之一，當(dāng)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(chǎn)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(shè)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(jìn)渠道內(nèi)從而釋放壓力，又能防止渠道內(nèi)的水滲漏進(jìn)入地下。逆止式排水系統(tǒng)在南水北調(diào)中線高地下水位渠段得到了廣泛的應(yīng)用。鑒于南水北調(diào)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(shù)”將“排水系統(tǒng)單向水流控制技術(shù)研發(fā)”列為主要研究內(nèi)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(biāo)及其測試方法以及逆止閥滲流控制效果與應(yīng)用條件研究等。 論文的主要內(nèi)容如下。 （1）分析了逆止閥產(chǎn)品和技術(shù)現(xiàn)狀，闡述了逆止閥的運(yùn)行和啟閉機(jī)理，分析了存在的問題，指明了進(jìn)一步研發(fā)和技術(shù)完善的方向。 （2）針對逆止閥在南水北調(diào)中線工程中的應(yīng)用，將逆止閥作為溢流型排水孔，研究了相應(yīng)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(yīng)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(chǎn)品做了大量性能測試試驗，根據(jù)試驗成果對逆止閥的結(jié)構(gòu)和選材的合理性進(jìn)行了分析，促進(jìn)了逆止閥設(shè)計方案改進(jìn)和完善，以及產(chǎn)品定型和批量生產(chǎn)。研究了逆止閥的排水量與其兩側(cè)水頭差的變化規(guī)律，，推導(dǎo)了流量公式。 （5）根據(jù)南水北調(diào)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(yīng)用于壓差放大式逆止閥產(chǎn)品質(zhì)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(dāng)襯砌板厚度一定時，應(yīng)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(shè)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(diào)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(dāng)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(cè)壓力水頭差的大小，也就是說抗浮穩(wěn)定性的關(guān)鍵就是通場的有效控制，將壓力水頭差限制在合理范圍內(nèi)。

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【學(xué)位授予單位】：長江科學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TV672

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2573165