PTN新型渠道接缝材料研制

在分析探讨渠道接缝材料在渠道输配水工程中的重要作用的基础上,针对我国目前现有渠道接缝材料的不足,提出了新型渠道接缝材料PTN,论述了其方案筛选、配方及制作工艺过程,并将新型渠道接缝材料PTN的主要性能与国内外同类产品作了比较,认为PTN为一种适于我国国情的性能优越的新型渠道接缝材料。     

新型混凝土渠道接缝材料抗冻性能研究

对一种新型混凝土渠道接缝材料的抗冻性能进行了研究。经过200次冻融循环,发现不同处理的材料拉伸强度均有下降趋势,添加0%,10%,35%,55%粉煤灰的材料拉伸强度与对照比较分别下降了29%,5%,30%,25%,在材料中添加适量填料可改善材料性能,拉伸强度下降最小的材料与对照比较只下降了5%;同时材料的断裂拉伸率也有下降趋势;冻融处理后材料表面的孔隙明显变大、增多。该材料的抗冻性能优良,在我国北方地区推广应用尤为适宜。     

PTN封闭材料在灌区工程应用中的固化性能试验研究

为减少水资源的浪费,灌区混凝土工程表面裂缝需要固化性能好的封闭材料。通过三种不同的固化剂对PTN封闭材料进行改性,选出较优的固化剂C;试验结果表明:改性后封闭材料表干和实干时间分别比空白组缩短3 h和5 h;拉伸强度达到2.62 MPa,高于空白组1.91 MPa;断裂伸长率1112%,高于空白组761%;拉伸黏结强度达到1.59 MPa,拉伸断裂伸长率达到586%;建立材料硬度与拉伸性能的相关关系式,可以无损检测预测PTN封闭材料的拉伸性能;研究结果对灌区工程混凝土表面裂缝封闭达到节水灌溉的要求具有一定的工程意义。     

基于陶粒纤维混凝土的衬砌渠道抗冻胀性能研究

为改善北方寒区预制混凝土衬砌渠道存在衬砌板件自重大、尺寸小、装配效率低等问题,探讨将陶粒纤维混凝土用于衬砌渠道。基于正交试验法开展9组陶粒纤维混凝土和1组C35普通混凝土冻融前后力学性能试验,并结合冻胀数值模拟分析衬砌渠道抗冻胀性能变化。结果表明：陶粒纤维混凝土抗压强度因素影响次序为页岩陶粒体积取代率>聚丙烯纤维（PP）掺量>陶粒预湿时间,抗拉强度因素影响次序为PP掺量>页岩陶粒体积取代率>陶粒预湿时间,冻融后陶粒纤维混凝土抗压、抗拉强度损失率低于普通混凝土;衬砌渠道数值模拟的抗冻胀性能变化与材料性能变化趋势一致,陶粒纤维混凝土衬砌渠道抗冻胀性能损失小于普通混凝土衬砌渠道,最优抗冻胀性能损失减小4.68%,同时衬砌板重量减小18.47%;陶粒纤维混凝土作为渠道衬砌材料具有明显质轻的装配化优势。     

矩形渠道分水口水力性能试验研究

为了研究矩形渠道含堰坎分水口水力性能,对不同渠宽比下的分水口进行了试验研究,试验选取了5种流量,每个来流量下通过调节下游水深获得不同分流比,总共75组试验,测量了分水口附近的水深等水力因素,获得了分水口附近的水面变化曲线,分析了影响分流比的因素,根据堰流公式,拟合了各渠宽比下流量系数与相对堰上水头之间的关系式.结果表明:分水口处的水面变化在不同流量下变化规律大致相同,随距分水口距离的不同,水面变化也不同;同一渠宽比、流量下,分流比与相对堰上水头呈线性关系,随相对堰上水头的增加而增加,随主渠道上下游傅汝德数的增加而减小;拟合得到的流量系数计算公式精度较高,相关系数大于0.9,满足测流精度要求.该研究对分水口处水力性能进行了初步的研究,以期为灌区量水提供参考依据.     

渠道衬砌胶粉混凝土性能试验研究

以C20W6F100混凝土为基准,配制胶粉掺量为6%、9%的胶粉混凝土和粉煤灰掺量为20%粉煤灰混凝土,进行拌合物性能、力学及耐久性能对比试验。结果表明:胶粉使混凝土拌合物的含气量增加,强度、弹性模量降低;胶粉混凝土的抗渗性能、抗冻性能以及抗冲磨性能优异,优于基准混凝土和粉煤灰混凝土。这表明,在胶粉掺量一定的条件下,胶粉混凝土应用于渠道衬砌是可行的。     

渠道聚丙烯纤维混凝土自由收缩性能研究

针对渠道衬砌混凝土存在的收缩裂缝问题,将聚丙烯纤维、粒化高炉磨细矿渣、聚羧酸系超塑化剂加入普通混凝土中以抑制收缩开裂。在龄期1、3、7、142、8 d分别测量混凝土试样的自由收缩值。结果显示,在相同聚丙烯纤维和矿渣含量的情况下,聚羧酸系超塑化剂的剂量对聚丙烯纤维混凝土自由收缩影响较大,而在相同水胶比下,0.2%~0.4%含量的聚丙烯纤维和45%~55%含量的矿渣抑制自由收缩效果更明显。     

东港灌区苯板保温渠道衬砌抗冻胀试验研究

冻胀量的大小直接关系着渠道衬砌工程的安全、稳定运行及输水效率.影响冻胀量大小的重要因素包括渠基土地温及冻深的变化情况.通过2010-2011年和2011-2012年2个冬季的试验观测,获得了有关东港灌区渠道衬砌地温、冻深及冻胀量变化情况的真实数据,并研究了采用不同厚度的苯板保温对渠道衬砌下渠基土的地温、冻深及冻胀量的影响规律,以此选取了适宜东港灌区的苯板保温厚度,为灌区渠道衬砌工程设计提供了参考依据.     

环氧高分子材料在提高水泵抗汽蚀性能中的应用

通过举例安徽省驷马山管理处乌江站3台机组水泵部件进行涂护前后若干技术数据的比较，扼要介绍了应用环氧材料进行汽蚀涂护的原理、影响因素、施工工艺，以及汽蚀涂护中应注意的问题。实践证明只要科学配方、认真操作，应用环氧高分子材料对水泵部件的爱损部件进行涂护修复，可以使水泵等水力机械恢复到原有性能，同时可降低表面粗糙度，减小水力损失，提高水泵的抗汽蚀性能，提高水泵效率。     

组合滴灌管抗堵塞性能研究

【目的】研究Φ16滴灌管在含沙量与系统工作压力下滴头堵塞规律并探究组合滴灌管解决滴头堵塞的方法。【方法】采用试验因素完全组合的方法,分选出粒径小于0.10 mm的泥沙,配制成含沙量为1.00、1.25、1.50 g/L的浑水,分别在0.025 MPa和0.075 MPa压力下,针对Φ16滴灌管,采用周期性间歇灌水试验观测滴头流量,结合克里斯琴森均匀系数和滴头相对流量分析Φ16滴灌管的堵塞规律。重新铺设Φ16滴灌管,将原滴头堵塞部位及前后各750 mm滴灌管用Φ20滴灌管替换,组成组合滴灌管,在相同含沙量与系统工作压力下探究组合滴灌管的抗堵塞性能。【结果】0.025 MPa压力下,组合滴灌管能使堵塞部位分布更集中,含沙量为1.25 g/L时,组合滴灌管的抗堵塞性能较明显;0.075 MPa,组合滴灌管抗堵塞性能随泥沙浓度增大而更明显。【结论】组合滴灌管在一定条件下能够改变滴头的堵塞规律,同时能改变滴头堵塞类型。     

膨润土防水毯新材料在衬砌渠道中的应用研究

在内蒙古河套灌区首次采用膨润土防水毯衬砌渠道作为渠道防渗抗冻的新技术。简要说明膨润土防水毯原理,通过室内试验得出膨润土防水毯性能,通过施工实践总结出膨润土防水毯施工工艺。应用已有和自行开发的膨润土防水毯,进行防冻、抗渗观测试验,对冻深、冻胀量、防渗效果和工程造价作出定量结论,已在大型灌区节水改造工程中推广应用。     

土壤固化剂新材料在衬砌渠道中的应用研究

在内蒙古河套灌区首次采用固化土衬砌渠道作为渠道防渗抗冻的新技术。简要说明土壤固化剂原理,通过室内试验得出固化土性能,通过施工实践总结出固化土施工工艺。应用已有和自行开发的土壤固化剂制作固化板,进行防渗、抗冻观测试验,对冻深、冻胀量、防渗效果和工程造价作出定量结论,已在大型灌区田间渠道衬砌中推广应用。     

HEC材料在中小渠系防渗中的应用研究

在东风二干渠北支渠选择了 10 0 0m典型段 ,对HEC固土衬砌四种不同施工工艺进行了工艺试验 ,同时进行了含水量、压实度、平整度以及厚度等多项检测和含水量与压实度关系的分析 ,并与混凝土衬砌、混凝土预制衬砌进行了对比试验和技术经济对比分析。结果表明 ,HEC固土衬砌具有良好的防渗效果 ,可显著节约工程投资 ,且施工简单 ,就地取材 ,值得在中小型渠系节水防渗中广泛推广应用     

机械结合部等效材料参数建立与试验

针对目前机械结合部特性研究成果通用性差的问题,提出了一种机械结合部等效材料参数模型。基于GW接触模型和Hertz-Mindilin接触理论,由机械结合部试验获得的结合部单位面积刚度,推导出机械结合部等效材料参数——弹性模量和泊松比。以螺栓连接的机械结构为研究对象,对不同载荷作用下结构变形进行了数值分析,并将分析结果与试验测量结果进行了比较,验证了机械结合部等效材料参数的可行性和准确性。     

W-OH新型防渗材料在高寒干旱区渠道中的应用研究

通过大量的室内实验和野外应用实例,研究新型W-OH防渗材料在高寒干旱区渠道中的防渗和防冻胀问题.试验结果表明分别对砂土和黄土喷涂浓度为7%～10%和7%～8.5%的W-OH溶液可以起到很好的防渗和防冻胀效果.该技术在高寒干旱区渠道工程中具有较大的推广应用价值.     

金属材料结合部法切向刚度修正与实验验证

推导了分形维数、分形粗糙度的近似解析解,修正了结合部法向接触刚度相关公式。编写了求解域扩展系数的通用Matlab程序,推导出结合部切向接触刚度的解析解。以XHK5140型自动换刀计算机数控立式镗铣床上的结合部为研究对象,以测试试件的实验结果为基准,按照相似振型相关性、固有频率定量比较的原则,对结合部法向与切向接触刚度的理论解进行了验证。验证表明理论模型的振型与实验的振型都一致,理论与实验固有频率的相对误差在-16.8%～16.8%之间。     

明渠运行前馈控制改进蓄量补偿算法研究

分析了现有蓄量补偿前馈控制算法存在灵活适应性不足、前馈控制时间误差偏大、试算求解较为繁琐等问题,提出了改进蓄量补偿法。改进算法采用前馈控制时间可变的蓄量补偿方式,可适应各种运行约束务件要求,采用的流量过程也更为灵活。研究了前馈控制时间的合理取值范围,指出了现有计算方法误差偏大的原因和适用条件。推导了多渠池多需求工况下的...     

渠道冻胀敏感性数值模拟分析

渠道冻胀破坏机理复杂,其主要影响因素可归纳为土、水、温与附加荷载等4个方面。为了探明渠道冻胀影响因素对于混凝土衬砌渠道的影响程度和规律,利用正交实验设计理论,选取渠道冻胀不均匀系数作为评价指标,渠道断面形式、混凝土衬砌板厚度、分缝位置、渠基土冻胀系数和混凝土衬砌板弹性模量E作为影响因素,利用有限元软件ADINA进行数值模拟,研究各因素对渠道冻胀的敏感性。结果表明,5个因素敏感性由大到小依次排列为:渠道断面形式渠基土冻胀系数分缝位置混凝土衬砌板厚度混凝土衬砌板弹性模量E,从而为探索混凝土衬砌渠道最有效的抗冻胀措施及设计方法提供了科学合理的方法和依据。