Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 [ 102 ] 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148

Рис. 135. Пример прогноза изменений температуры в теле и основании замороженной плотины через 5 лет после заполнения водохранилища

Рис. 136. Изменение температуры в теле и основании плотины через 20 лет после заполнения водохранилища

Как приведенные материалы, так и другие*, им аналогичные, показывают, что для сохранения температурной устойчивости замороженных плотин из местных материалов высотой более 10 ж, возводимых в условиях вечномерзлых грунтов, обязательно устройство водонепроницаемого ядра с искусственным машинным подмораживанием В0зникаюш,их таликов.

5. Расчет промораживания водонепроницаемых элементов плотин с использованием машинного охлаждения следует вести, руководствуясь рекомендациями X. Р. Хакимова** или Н. Г. Тру-пака ***.

Рис. 137. Сравнение стационарного температурного поля, построенного на ЭГДА-9/60 (сплошные линии) и полученного в лаборатории МИСИ на физической модели, в опыте Кя 3 (пунктир) для /=40 лет

При не очень больших радиусах г замораживающих труб (во всяком случае, меньших 2 м) и использовании в качестве хладо-агента наружного воздуха, приближенный расчет радиуса замороженного цилиндра грунта R можно определять по формуле, предложенной А. А. Цвидом: ****

-0,5г,

(VIII.31)

где -время действия охлаждающей системы, Ч] 6п - средняя температура поверхности трубы; Ям-коэффициент теплопровод-

* См. сноски на стр. 305. ** См. сноску на стр. 186. ***Н. Г. Т р у п а к. Специальные способы проведения горных выработок. Углетехиздат, 1951.

**** А. В. Стоценко. Особенности крупного гидротехнического строительства в зоне вечной мерзлоты. «Материалы VII Межведомственного совещания по мерзлотоведению». Изд-во АН СССР, 1959.

ности мерзлого грунта, ккал/м-ч-град; 9 -количество тепла, необходимое для замораживания 1 грунта, ккал/м,

Ишользуя теорию и методы подобия в совокупности с решением большого количества частных задач на гидроинтеграторе В. С. Лукьянова, Р. М. Каменский* получил эмпирические зависимости для определения продолжительности работы замораживающей системы до момента образования сплошной льдогрунто-вой стенки определенных размеров с учетом взаимного тепло-вого влияния двух соседних замораживающих колонок. Эти зависимости могут быть использованы при ороектировании оротивофильтра-ционных элементов плотин из местных материалов.

Продолжительность работы замораживающей системы до момента смыкания льдогрунтовых цилиндров будет

• Fo=0,87exp(- 1,66ВР.14)Ко lV (±f (VIII.32)

и продолжительность образования льдогрунтовой стенки с минимальным размером по ширине 2h

Fo = 1,13 ехр (0,897Bio»25) Ко \Т(+

+ 2,8 [~J-~ Ко~\ (VIII.33)

В этих формулах:

Ро = -Ам-критерий Фурье; См/-Г

Bi=-55 -критерий Био:

Ко=-i--критерий Коссовича;

Ям; См - коэффициент теплопроводности и объемная теплоемкость мерзлого грунта; t - продолжительность работы замораживающей системы; Гь di - внешние радиус и диаметр замораживающей колонки; h - шаг колонок; а - коэффициент теплоотдачи от воздуха к стенкам труб в кольцевом зазоре колонки; 6в - средняя за расчетный период температура воздуха в колонке; Эн - начальная температура грунта; q - затраты тепла на агрегатные превращения воды в \ м грунта.

В статье Р. М. Каменского приведены номограммы для расчетов по формулам (Vni.32) и (УП1.33) и пример расчета для одного из проектных вариантов плотины.

♦р. М. Каменский. Теплотехнический расчет льдогрунтовой противо-фильтрационной завесы плотины с учетом взаимного влияния колонок. «Гидротехническое строительство», 1971, № 4.