引水隧洞冰期輸水的冰力學模型試驗研究

姜海峰

（遼寧潤中供水有限責任公司，遼寧沈陽110000）

隨著我國工農業的迅速發展，人類對水資源的需求和消耗量也日益增加。就我國的現狀而言，由于水資源地域分布嚴重不均，跨地域、跨流域調水工程就成為解決我國水資源矛盾的重要手段。為此，我國建設了引灤入津、南水北調、大伙房輸水工程等一系列重特大水資源跨流域聯合調度工程。對長距離引水工程而言，引水隧洞是整個工程的關鍵組成部分。然而，大伙房輸水工程等位于寒區的引水隧洞經常受到冷暖交替季節的流冰威脅。如遇溫度變化比較劇烈的年份，冰情就會比較嚴重，對引水隧洞的影響乃至破壞也比較嚴重[1]。因此，加強冬季輸水對引水隧洞的破壞機理的研究，對通過技術和管理措施進行有效預防和治理無疑具有重要意義。

1 模型試驗的緣由

在水力學研究領域，某一問題一般都是多種影響因素相互影響的結果，而其中某一特定參數的影響，往往會面臨現場觀測中的作用的現象、條件以及各種不穩定因素，從而對研究本身帶來不利影響[2]。當前對冰力學問題的研究的主要方式是通過理論分析、原型觀測以及試驗研究相結合的方式進行。其中，原型觀測固然具有真實性和可靠性，但是現場因素十分復雜也難以控制，很難就某個特定因素進行專門研究。例如，對此次研究而言，輸水隧洞中的冰排的厚度和尺寸等參數受當地的自然環境影響巨大，因此具有不規則性和不規律性，這會在很大程度上制約原型觀測的實施和結果的效度。……