利用地下水温度场研究江都高水河船厂段堤防的渗漏.pdfVIP

维普资讯 童圭堡墨一兰乏兰．要．-12．……………………………………………………………………………翼垂 利用地下水温度场研 究 江都高水河船厂段堤 防的渗漏 陈建生 余 波 陈 亮 (河海大学岩土所) 摘 要 以江都高水河为例从地下水温度场 的分布情况来研究堤防的集中渗漏通道。地下水温度场是研 究地下水运动的一种 良好的天然示踪剂。河水库水或发生集中的强渗漏时 ，由于库水 、河水与地 下水之间的温度差异 ，渗漏水必将对周围地层温度产生影响，从而在渗漏通道附近形成相应的温 度场 ，通过钻孔 中地下水的温度可以反分析堤防渗漏情况。 关键词 地下水 温度场 渗漏 南水北调京杭大运河堤防 自从修建 以来就存在 知 ，瞬时线热源 Q 等价于下列初始温度分布 ： 着堤防渗漏 问题。尤其是在 25km长 的高水河堤 段 ，送水期间明显的渗漏点有 35处 ，渗漏水量较大。 ——7 虽然对部分严重的渗漏段进行 了疏导处理 ，但 由于 ／ 情况特殊 (运河河底高程一般为2m，最高水位可达 8．3m，而堤内地面高程平均为4m 左右)，并且运 河河堤附近存在许多的建筑物 、湖泊 、河流 、水塘等 地质条件不好的堤段 ，在高水位条件下渗漏点增多， 渗漏量增大。其中江都船厂段渗漏较为严重。在此 段进行了重点探测，其钻孔分布如图 1所示。本文 将渗漏通道作为线热源，通过探测周 围钻孔 中地下 水温度场的规律分析其渗透性。 图2 无限大物体中的瞬时线热源 F(，)，)=t+18( 一 )6()，一)，) (2) 式中：，=Q ／(pc) ℃ ·m (3) 称为瞬时线热源强度 。于是，该 问题的数学描述 为 ： 020 +。磐一：口．打 (4’)， ．r=0时，0= ( 一 )6()，一)，) (5) 式中，0=t—t代表物体的过余温度。 显然 ，式 (4)所描述的定解 问题是奇次的，且初 图 1 江都船厂渗漏探测钻孔布置图 始温度分布是单个空间变量函数6(一 )和6()，一 l 线热源产生的温度场 )，)的乘积 ，符合纽曼乘积解定理的两个条件，故其 解可以用两个对应一维问题解 的乘积表示。这两个 一 无限大物体 ，初始温度为常数 t，并在 = ： 对应的一维问题是：两个无 限大物体分别在 方向 )，=)，有 一无限长的线热源。时间r．=0时 ，线热源瞬 和)，方向上一维导热 ，温度分布分别为 0。(，r．)和 时释放