科技创新科技创新图1大坝的计算域收稿日期：2022-09-08作者简介：曹建，男，汉族，新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市新疆头屯河流域管理局水利管理中心，工程师。基于温度场数值模拟的土石坝渗流研究基于温度场数值模拟的土石坝渗流研究摘要以某土石坝为例，采用有限元模型对坝体及坝基的渗流和温度变化进行模拟，数学模型对饱和和非饱和区的控制方程进行离散和求解。并考虑不同方案来确定已建大坝的实际情况。结果表明，坝体的实际水力渗透性与方案C2几乎相同。关键词热模拟；土石坝；有限元分析□曹建堤坝安全计划通常包括监控系统，以解决渗流控制和渗漏检测问题。渗漏量是评价大坝安全的关键参数之一。在坝体中安装不同的仪器收集渗流参数，以测量渗流率，并能够观察可能存在的运输材料。这些仪器的空间分辨率通常不足以检测小型和局部渗流特征，这也是大多数内部侵蚀事件通过目视检查而不是任何监测系统检测到的主要原因之一。因此，需要进一步改进渗流检测和监测技术。温度值较容易测量，并且可以提供从大坝不同区域输送的异常流中的有用信息，所有地表水（如湖泊、水库和河流）中发生的季节性温度变化会导致通过大坝渗流发生季节性变化，这一现象已发展成为大坝渗流监测方法的基础，这种季节性温度变化的幅度可以在大坝中测量，并与通过大坝的渗流相关。为了长时间、远距离监测渗漏，基于光纤光栅的分布式温度传感器提供了一种有效的解决方案。采用温度跟踪法进行渗流监测是目前公认的监测坝体渗流变化最有效的高灵敏度方法。此文提供了渗流模拟和温度传输模型在评估管道特性中的应用，并通过比较不同的渗漏方案来揭示流动和热模拟在量化大坝测量数据方面的应用效率。1.大坝渗流与温度变化气温和水库水温影响着堤坝内的温度。因此，温度随季节变化，产生的温度波会在大坝中传播。通常，土石坝中的渗流量较小，坝体内的季节性温度变化主要取决于地表气温。然而，当坝体深度超过10m时，空气影响小于1°C。因此，在这种深度下空气的影响可忽略不计。在高渗流率下，上游水库的水温变化完全决定了坝体内部的温度。大坝内的季节性温度变化与渗流率成正比。一般认为，坝心下游温度恒定是小渗漏的标志，而较大的季节变化则可能是大渗漏的标志。随着渗流量的增加，大坝温度的季节变化也随之增加。这种变化取决于渗流、流入边界的季节变化以及边界到测量点的距离。土石坝的热工水力特性通常比较复杂，可以作为不同的基本热过程进行研究，包括热传导、平流和...
