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潜流交换温度示踪方法研究进展 被引量：16
1
作者 任杰 程嘉强 +1 位作者 杨杰 程琳 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期597-606,共10页
潜流带是河流生态系统中活跃的生态群落交错区,是地表水和地下水相互作用的重要界面。研究潜流带内存在的潜流交换机制对评估水资源的开发利用以及维持和修复河流生态系统健康有着重要意义。系统介绍了温度示踪方法的一维垂向稳态和瞬... 潜流带是河流生态系统中活跃的生态群落交错区,是地表水和地下水相互作用的重要界面。研究潜流带内存在的潜流交换机制对评估水资源的开发利用以及维持和修复河流生态系统健康有着重要意义。系统介绍了温度示踪方法的一维垂向稳态和瞬态热运移解析模型,梳理归纳了基于温度示踪的时序数据采集方法、信号分析方法和数值方法的相关研究进展,最后对比论述了温度示踪方法的优势和存在的主要问题,同时指出了地下水的多维流动、温度测量的不确定性以及非理想条件对解析模型的影响仍是未来温度示踪方法需要进一步研究的重点。 展开更多
关键词 潜流带 潜流交换 温度示踪方法 解析模型
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基于光纤布拉格光栅传感技术的混凝土面板堆石坝渗漏监测模型 被引量：3
2
作者 宋胤 高剑飞 +2 位作者 李朝政 陈江 熊峰 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期329-336,共8页
面板开裂导致渗漏是混凝土面板堆石坝最常见的病害之一,严重时甚至会引起溃坝事故。为了准确定位混凝土面板渗漏位置,提出了基于光纤布拉格光栅(FBG)传感技术的点热源(PHS)渗漏监测方法,利用点热源(PHS)在垫层中的降温特性来进行面板渗... 面板开裂导致渗漏是混凝土面板堆石坝最常见的病害之一,严重时甚至会引起溃坝事故。为了准确定位混凝土面板渗漏位置,提出了基于光纤布拉格光栅(FBG)传感技术的点热源(PHS)渗漏监测方法,利用点热源(PHS)在垫层中的降温特性来进行面板渗漏监测。为验证该方法的有效性,设计了混凝土面板堆石坝渗漏监测的模型试验,考虑渗漏通道位置、数量及蓄水水位影响,分别开展了六种不同工况下的渗漏监测试验,根据PHS的降温时程曲线定义渗漏判别指标,然后利用判别指标的分布定位面板渗漏位置。试验结果表明:越靠近面板渗漏位置,得到的判别指标变化越显著,对于渗漏更为敏感。通过相邻FBG监测结果能够确定渗漏发生的范围。识别结果与实际渗漏状态吻合,验证了该方法的可行性。 展开更多
关键词 混凝土面板堆石坝 渗漏监测 温度示踪法 光纤光栅 降温曲线
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光纤光栅-水暖循环集成系统监测渗流的试验研究 被引量：7
3
作者 陈江 程飞 +2 位作者 昝亚锋 葛琪 熊峰 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期51-57,共7页
为了解决土石坝渗流常规监测手段空间不连续、效率低等缺陷,基于温度示踪法中的加热法,提出了将光纤光栅温度传感系统与水暖循环供热系统相结合的新型监测体系。该集成系统采用锅炉作为加热设备,热水通过分集水器分配到各条供暖管路进... 为了解决土石坝渗流常规监测手段空间不连续、效率低等缺陷,基于温度示踪法中的加热法,提出了将光纤光栅温度传感系统与水暖循环供热系统相结合的新型监测体系。该集成系统采用锅炉作为加热设备,热水通过分集水器分配到各条供暖管路进行循环加热,光纤光栅温度传感器预埋在供暖管内测量管道内热水的温度,根据温度场与渗流场的相关性间接获得渗流状态。基于牛顿冷却定律,提出根据管路降温曲线拟合出系数ζv并将其作为判别指标识别渗漏状态的新方法。建立了集中渗漏的试验模型,考虑了渗漏通道的位置、数量及渗漏强度等影响因素进行多工况试验,试验结果表明:降温阶段的温度实测数据与按牛顿冷却定律确定的温度变化数学模型基本相符,采用ζv作为判别指标能很好地进行渗漏的定位,其量值与渗漏强度定性相符。因此,本文提出的渗流监测系统及渗流状态识别方法是有效的。 展开更多
关键词 土石坝安全监测 温度示踪法 光纤传感 水循环加热 牛顿冷却定律
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温度示踪法确定库水-地下水垂向交换速率 被引量：5
4
作者 孙晓宇 刘华 +5 位作者 何长林 杨华龙 赵大川 张国梁 朱家乐 高增文 《海洋湖沼通报》 CSCD 北大核心 2020年第1期56-64,共9页
以青岛市浮山前水库为研究对象,采用DS1922L温度记录器,连续监测(2018年9月5日至17日)3个点位沉积物垂向剖面温度,基于R语言软件模拟沉积物热运移,反求库水-地下水的垂向交换速率,并探讨热弥散度对反求交换速率的影响。模型中的热弥散... 以青岛市浮山前水库为研究对象,采用DS1922L温度记录器,连续监测(2018年9月5日至17日)3个点位沉积物垂向剖面温度,基于R语言软件模拟沉积物热运移,反求库水-地下水的垂向交换速率,并探讨热弥散度对反求交换速率的影响。模型中的热弥散度往往较难确定,常参考经验值,本文在反演交换速率时,同时反求热弥散度。野外试验期间西北侧与北侧试验点处为地下水补给库水,垂向交换速率分别为0.002 m/h与0.007 m/h;东南侧试验点为库水补给地下水,垂向交换速率为0.12 m/h。当库水补给地下水时,沉积物温度波动较大;地下水补给库水时,沉积物温度波动较小。在反演交换速率时,如果忽略热弥散或参考经验值给定热弥散度,将对反演结果产生影响,但不同试验点的影响程度有差异。若忽略热弥散,对东南侧试验点反演结果影响大;若参考经验值给定热弥散度,当取值不合适时,对北侧试验点反演交换速率的影响比忽略热弥散的影响还要大。因此,在采用热示踪反演垂向交换速率时,宜同时反演确定热弥散度,以提高求解交换速率有效性。 展开更多
关键词 水库 温度示踪 地表水与地下水交换 热弥散度 R语言
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基于热效应的涉水混凝土工程裂缝监测方法 被引量：1
5
作者 陈江 熊杰 +1 位作者 李宇驰 熊峰 《工程科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期296-303,共8页
相比于常规混凝土结构,水下混凝土结构开裂对结构安全具有更加恶劣的影响,准确、及时地监测裂缝的发生发展过程,对保障涉水工程安全、防止事故具有重要意义。本文基于流体–热源–裂缝的热效应耦合作用,提出水下混凝土结构裂缝监测的温... 相比于常规混凝土结构,水下混凝土结构开裂对结构安全具有更加恶劣的影响,准确、及时地监测裂缝的发生发展过程,对保障涉水工程安全、防止事故具有重要意义。本文基于流体–热源–裂缝的热效应耦合作用,提出水下混凝土结构裂缝监测的温度示踪法,并设计3种裂缝监测方案,分别采用监测管–多孔套管组件、监测管–空心套管组件和监测管–灌水管组件实现开裂信息与开裂部位热力学信息的转换。其中:前两种监测方案主要利用热传导原理,使开裂后裂缝周围介质的热力学参数发生改变,从而改变热量传递规律;第3种方案主要利用对流传热原理,通过灌水使裂缝截面产生对流传热效应,从而提高传热速度。针对上述3种监测方案,分别制作了混凝土梁试件,采用光纤光栅温度传感器和陶瓷加热管组成的传感加热单元开展了瞬态传热模型试验,根据热源降温曲线的分段特征,定义了反映热源降温速度的判别指标,利用该指标进行裂缝的识别,并对3种方案的裂缝识别效果进行分析和对比。结果表明:3种监测方案均能很好地判断是否有裂缝产生;在裂缝定位方面,方案3效果更好;在裂缝宽度定量识别方面,方案1无法识别裂缝宽度,方案2仅可在流动水环境中识别裂缝宽度,方案3可根据渗漏流量识别裂缝宽度。 展开更多
关键词 结构健康监测 裂缝检测 点热源 光纤光栅 温度示踪法
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点热源渗流监测系统影响因素的试验研究 被引量：1
6
作者 艾婷 刘洋 +2 位作者 张朝鹏 兰中仁 陈江 《实验科学与技术》 2022年第1期16-21,共6页
温度示踪法是渗流监测的重要手段。该文基于能消除渗流方向影响的点热源渗流监测系统,选取传感-加热单元的集成方式、监测管几何尺寸、加热电压、加热时长4个因素进行了对比试验,研究各类因素对点热源渗流监测系统监测效果的影响。结果... 温度示踪法是渗流监测的重要手段。该文基于能消除渗流方向影响的点热源渗流监测系统,选取传感-加热单元的集成方式、监测管几何尺寸、加热电压、加热时长4个因素进行了对比试验,研究各类因素对点热源渗流监测系统监测效果的影响。结果表明:该文所采用的两种传感-加热单元集成方式均能获得较好的监测结果;监测管几何尺寸对监测结果影响较大,监测管与传感-加热单元的间隙越大,监测效果越差;加热电压和加热时长对监测结果几乎没有影响。试验结果有助于提高渗流监测精度,从而有效预防工程事故的发生。 展开更多
关键词 点热源 渗流监测 光纤光栅 温度示踪法
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半干旱草原内陆河潜流交换研究——以内蒙古锡林河为例 被引量：1
7
作者 任嘉伟 胡海珠 +2 位作者 田炳燚 于瑞宏 任蓉 《中国农村水利水电》 北大核心 2021年第12期46-52,59,共8页
潜流交换对于地表水和地下水水质以及河流廊道的生态环境有重要作用。针对半干旱草原河流潜流交换作用研究不足的现状,选取锡林河作为典型草原河流,利用水动力学法和温度示踪法对锡林河上游试验河段的垂向潜流交换过程进行定量研究,并... 潜流交换对于地表水和地下水水质以及河流廊道的生态环境有重要作用。针对半干旱草原河流潜流交换作用研究不足的现状,选取锡林河作为典型草原河流,利用水动力学法和温度示踪法对锡林河上游试验河段的垂向潜流交换过程进行定量研究,并讨论了两种方法的适用性。结果表明,试验期间主要为地表水补给地下水,垂向潜流交换主要发生在河床表面以下20~100 cm。受砂质河床流动性较大和空间异质性的影响,河道不同位置的潜流交换速率及其对降雨的响应各不相同。水动力学法与温度示踪振幅法得到的河段垂向潜流交换速率具有一致性:分别为-0.2~0.4、-0.1~0.4 m/d。相比于易受河床形态和水动力学特性影响的水动力学法,温度示踪法具有准确、便捷的特点,更适用于半干旱草原河流的潜流交换研究。 展开更多
关键词 潜流交换 温度示踪 水动力学法 半干旱草原内陆河
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利用红外图像处理的石油焦粉富氧燃烧器冷态流场实验研究 被引量：1
8
作者 周志军 黄昱 +3 位作者 吉伟 潘小兵 刘奔 周俊虎 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第17期2794-2801,共8页
利用低温标记示踪和红外测温成像的方法对一种适用于石油焦粉工业锅炉的富氧燃烧器进行了冷态流场特性的研究。通过对红外图像的处理,分析射流温度场的分布情况,揭示了燃烧器的流场混合特性。实验结果表明,该燃烧器具有良好的空气动力场... 利用低温标记示踪和红外测温成像的方法对一种适用于石油焦粉工业锅炉的富氧燃烧器进行了冷态流场特性的研究。通过对红外图像的处理,分析射流温度场的分布情况,揭示了燃烧器的流场混合特性。实验结果表明,该燃烧器具有良好的空气动力场,一次风径向温度速度梯度较大,主流轴向温度速度梯度小,纯氧射流刚性强且与一次风混合距离合理;燃烧器高速一次风射流的流场混合效果受扩口和中心管钝体影响显著,轴线温度、射流扩展角和射程、中心回流区均呈现一定变化规律。 展开更多
关键词 石油焦 富氧燃烧器 红外图像 低温示踪 冷态试验 温度场
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