基于AKIMA插值法的整体式U形渠道温度场数值模拟
汪菲1
唐少容2
王红雨2
1.宁夏大学 土木与水利工程学院,银川 7500212.宁夏大学 土木与水利工程学院,银川 750021;宁夏节水灌溉与水资源调控工程技术研究中心,银川 750021;旱区现代农业水资源高效利用教育部工程研究中心,银川 750021
摘要：[目的]揭示整体式U形混凝土渠道渠基土温度场的分布和变化特征,为整体式U形混凝土渠道的抗冻胀工程提供理论依据.[方法]依据宁夏青铜峡市邵岗镇沙湖村进行的整体式U形混凝土衬砌渠道的原型观测试验结果,采用AKIMA插值法对各部位渠基土的温度梯度进行了计算,再利用有限元软件ANSYS对渠基土的温度场及温度梯度进行了数值模拟.[结果]渠道阴坡温度低于阳坡温度,其产生冻胀时间更早、冻结深度更大.在2月初气温回暖时,地温开始逐步升高.不同位置衬砌板下土体的温度梯度变化规律基本相同,均随土体深度的增加而减小.阴坡的平均温度梯度高于阳坡,距离土表越远温度梯度越小.衬砌板以下20 cm范围内的温度梯度波动较大,50～100 cm范围内的温度梯度相对来说较为平缓.采用AKIMA插值法计算出的渠基土温度梯度与通过有限元软件ANSYS进行的温度梯度模拟结果基本一致,ANSYS对温度场的模拟所得结果与实测渠基土地温结果一致.[结论]整体式U形混凝土渠道在不同位置衬砌板下的渠基土温度变化趋势一致,均随深度的增加而升高;不同深度土体温度梯度变化规律基本相同,均随深度增大而减小.
关键词：U形渠道温度梯度AKIMA插值法数值模拟
分类号：TV16(水利工程基础科学)
资助基金：宁夏重点研发项目(2018BEB04035)一流学科建设项目(NXYLXK2017A03)宁夏回族自治区自然科学基金(2021AAC03021)
论文发表日期：2021-08-28
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 81-87 )
英文信息