土石坝工程中,利用温度实施渗流安全监测的可行性已得到验证。然而,如何基于温度场来定量评估土中流速仍是一个有待解决的问题。鉴于此,本文构建了考虑热-流耦合作用的人工温度场渗流分析模型,采用有限元方法研究不同渗流速度下的降温规律,并结合室内试验进行验证。结果表明:(1)当渗流速度低于1×10-4 cm/s时,传热过程以热传导方式为主,热对流的影响可忽略;此时,进一步降低渗流速度,对传热过程几无影响。 (2)初始温度的选取并不影响其降温规律,后者仅与周围土体中的渗流速度相关。因此,实际工程中应用人工温度场技术开展流速分析时,可不必严格控制其初始温度。 (3)降温系数λ与渗流速度v之间具备单调性,所提指数衰减函数的拟合曲线与孔内水温下降过程吻合良好,可根据人工温度场的降温曲线准确预测土中渗流状态。本研究验证了通过人工温度场确定土中流速的技术可行性,可为土中流速测量提供理论支撑。
YU et al. (Sun,) studied this question.