寒区引水隧洞低温相变温度场-渗流场耦合模型及其数值模拟研究

作     者：姜海波 貊祖国 后雄斌 金瑾 JIANG Haibo MO Zuguo HOU Xiongbin JIN Jin

作者机构：石河子大学水利建筑工程学院新疆石河子832000 

出 版 物：《水力发电》 (Water Power)

年 卷 期：2017年第43卷第11期

页      面：19-22,47页

学科分类：081504[工学-水利水电工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51408377) 石河子大学杰出青年科技人才培育计划(2015ZRKXJQ06) 

主　　题：寒区 引水隧洞 低温相变 冻结 温度场-渗流场耦合 

摘      要：针对寒区引水隧洞围岩冻胀的多场耦合问题,考虑低温相变对岩体温度场和渗流场的影响,结合低温冻结条件下围岩的温度场-渗流场耦合模型,采用有限元法对新疆某电站引水隧洞工程围岩的冻结过程进行分析,研究低温相变条件下隧洞围岩温度场和渗流特性的变化规律。研究结果表明:在长期的冻结过程中,围岩内部形成了冻结区与未冻结区;随着冻结时间的持续,冻结锋面向围岩内部推移,岩体冻结深度和冻结范围不断增大。含水岩体在冻结过程中,水分由未冻结区向冻结区迁移,其渗流速度在冻结缘处达到最大,为1.359×10^(-4)m/s,在未冻结区渗流速度较小,为4.1×10^(-6)m/s。