Введение
1 Проблема прогноза температурно-криогенного режима каменно-земляных плотин в криолитозоне 23
1.1 Состояние исследований по проблеме 23
1.2 Анализ физических процессов тепло- и массопереноса, определяющих температурно-криогенный режим каменно-земляных плотин в криолитозоне .25
2 Физико-математическая модель температурно-криогенного режима каменно-земляных плотин 33
2.1 Физическая модель температурно-криогенного режима 33
2.2 Математическая модель температурно-криогенного режима
2.2.1 Дифференциальные уравнения тепло- и массопереноса в низовой призме плотины .35
2.2.2 Дифференциальные уравнения теплопереноса и фильтрации воды в мелкодисперсных грунтовых зонах плотины и в ее основании 51
2.2.3 Математическая формулировка тепло- и массопереноса в верховой призме плотины 54
2.2.4 Сводка дифференциальных уравнений тепло-и массопереноса .55
2.2.5 Назначение краевых условий 55
2.2.6 Учет в математической модели температурно-криогенного режима работы колонок мерзлотной завесы 68
3 Каменная наброска как среда тепло- и массообмена 71
3.1 Физико-механические характеристики наброски 72
3.2 Теплофизические характеристики каменной наброски
3.2.1 Объемная теплоемкость, коэффициент теплопроводности 76
3.2.2 Экспериментальное определение коэффициента теплопроводности гранитного щебня .81 3.2.3 Коэффициент теплоотдачи при внутреннем и внешнем теплообмене 90
3.3 Закон сопротивления при фильтрации воздуха в наброске. Режимы фильтрации .95
3.4 Сублимационный лед и поровый воздух как компоненты Наброски .104
4 Численная модель температурно-криогенного режима каменно-земляных плотин .109
4.1 Уравнения тепло- и массопереноса в низовой призме плотины в конечных разностях 111
4.2 Уравнение теплопереноса и фильтрации воды в мелкодисперсных грунтовых зонах, в верховой призме и в основании в конечных разностях 129
4.3 Сводка конечно-разностных уравнений тепло- и массопереноса...139
4.4 Краевые условия в конечных разностях 139
5 Программный комплекс трехмерного виртуального моделирования температурно-криогенного режима каменно-земляных плотин Nord-3D 154
5.1 Общее описание комплекса Nord-3D .154
5.2 Подготовка исходных данных для моделирования температурно-криогенного режима объекта .156
5.3 Укрупненный алгоритм моделирования температурно-криогенного режима .164
5.4 Алгоритм вычислительного блока NordCalc 166
5.5 Алгоритм калибровки коэффициентов теплоотдачи 179
5.6 Алгоритмы процедур для решения специальных задач моделирования температурно-криогенного режима 184
5.7 Программный блок NordView 211
6 Оценка адекватности разработанной физико-математической модели температурно-криогенного режима плотин из каменной наброски 223
6.1 Проверка точности моделирования свободной конвекции воздуха в вертикальном слое крупнообломочного материала 224
6.2 Проверка точности моделирования температурно-криогенного режима модели низовой призмы плотины из щебня 231
6.3 Проверка достоверности моделирования температурно-криогенного режима реального объекта 242
6.4 Расчет оттаивания мерзлого берега в месте примыкания к нему каменно-земляной плотины .262
7 Примеры моделирования температурно-криогенного режима плотин на стадиях их проектирования, строительства и эксплуатации 272
7.1 Температурно-криогенный режим плотины Тельмамской ГЭС .272
7.2 Температурно-криогенный режим русловых сооружений Усть-Среднеканской ГЭС .299
7.3 Температурно-криогенный режим левобережного примыкания сооружений Вилюйской ГЭС-3 320
7.4 Температурно-криогенный режим грунтовых гидротехнических сооружений обогатительной фабрики № 3 Мирнинского ГОКа 343
7.4.1 Температурно-криогенный режим ограждающей дамбы Хвостохранилища .343
7.4.2 Температурно-криогенный режим плотины маневровой емкости 357
7.5 Температурно-криогенный режим грунтовой плотины Иреляхского гидроузла 368
7.6 Температурный режим каменно-земляной плотины Сытыканского гидроузла 385
8 Регулирование температурно-криогенного режима каменно-земляных Плотин 401
8.1 Состояние исследований по проблеме .401
8.2 Регулирование температурно-криогенного режима каменно-земляных плотин путем уравнения конвекцией воздуха в низовой призме 404 8.3 Виртуальное моделирование температурно-криогенного режима каменно-земляной плотины в условиях его регулирования 410 Заключение 422 Основные обозначения и единицы измерения .426 Библиографический список
