北方寒区灌渠衬砌基体土冻胀性能研究

发布时间：2021-01-07 22:21

　　中国是全世界人均水资源贫乏的国家，人均水资源拥有量为世界平均量的四分之一。农业用水占我国水资源消耗的比重较大，提高水分利用率是发展高效节水型农业的中心工作之一，且为解决农业用水紧缺问题的关键所在。黑龙江地处北方高寒地区，在该地有大量季节冻土和少量常年冻土，灌渠遭受十分严重的冻胀破坏，致使灌溉用水损失严重，因此研究黑龙江省季节冻土区冻胀对渠道衬砌结构的破坏具有重要的现实意义。首先对黑龙江省北安垦区灌渠冻胀现象进行了广泛的调查研究，主要包括渠面斜坡破坏和渠底破坏。现场调研表明，季节性冻土区灌渠衬砌冻胀破坏已成为制约北方寒区农田灌渠输水灌溉效果的瓶颈。其次以黑龙江省北安管理局二龙山农场灌渠渠底基体土为研究对象，将其简化为一维冻胀模型，设计、制作并完成了衬砌渠底土冻胀试验。根据一维冻胀模型，对影响渠底土冻胀力的初始含水率、平均冻胀温度、预加轴向压力和土样孔隙率等因素进行了正交试验设计。试验结果表明：得到最大冻胀力的参数组合和影响因素显著性分析。通过二次通用旋转组合试验，得出各个因素与评价指标的回归方程，并对结果进行了优化处理，获得最大冻胀力方程最优结果。最后根据北安垦区灌渠实际形式及尺寸，建立... 

【文章来源】：黑龙江八一农垦大学黑龙江省

【文章页数】：107 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

中国冻土类分布图

c.坡底和坡脚连接处冻裂使砌石裂缝破坏 d.压顶石上抬破坏图 1-2 常见的灌渠衬砌冻胀破坏现象Fig.1-2 Common phenomenon canal lining heaving damage黑龙江地处北方高寒地区，在该地有大量季节冻土和少量常年冻土的分布。但该地区灌渠遭受十分严重冻胀破坏影响，研究并找到切实可行的方法已得到共识。因此，研究黑龙江季节冻土区冻胀条件下对渠道衬砌结构的破坏就显得尤为重要！1.2 国内外研究动态和发展趋势1.2.1 冻土理论上世纪二十年代起，前苏联学者就开始了对冻土的研究，主要集中在冻土调查[9]、冻土物理力学性质[10,11]及简单的工程应用理论[12]。其中，著名岩土工程专

斗渠 13 条，斗沟 15 条。各渠系建筑物 41 座。2.2 北安垦区灌渠冻害现象黑龙江为我国农业产量大省，北安农垦管理局管辖农场有：龙门农场、二龙山农场、建设农场、龙镇农场、五大连池农场、赵光农场、襄河农场等 15 个国有农场，铺设农田水利灌渠的农场占 47%。以二龙山农场跃进灌区为例，2012年兴建农田水利设施有：（1）开挖疏浚渠道 193.3km，渠道护砌 66km，其中干渠护砌 10km，支渠护砌 56km。（2）开挖排水沟 181.9km。（3）渠系建筑物 432座，其中：蓄水池 3 座，方涵 3 座，圆涵 190 座，支渠节制闸 20 座，支渠进水闸 6 座，斗渠进水闸 190 座，检查井 10 座，支渠进水池 10 座。（4）新建输水管线 6.56km。（5）泵站 2 座。（6）河道改造 14km。（7）冲刷沟治理 3.8km，修建谷坊 30 个。如图 2-1 所示。


本文编号：2963345