[实用新型]可调控混凝土大坝温度的装置

说明书

一种可调控混凝土大坝温度的装置，包括布置于坝体混凝土内部的坝体埋管，输送管道的U型段埋设于地下土壤中，U型段外侧包裹有地埋管换热器，输送管道的U型段一侧通过带流量计的管道与循环泵连接后再通过第一叉管分别与辅助冷凝器、辅助加热器连接，第二叉管一侧与带第三电磁阀的液体补偿箱连通，第二叉管另一侧通过第三叉管分别与坝体埋管的出口端以及大气连通管连通，大气连通管上设有第四电磁阀。本实用新型提供的可调控混凝土大坝温度的装置，开辟出一种全新的大坝温度控制模式不仅能够在施工期对坝体温度调控，而且能够在大坝竣工运行期对坝体温度进行长期调控，大大节省了大坝温度控制的能源消耗。

技术领域

本实用新型涉及水利工程施工技术领域，尤其是一种可调控混凝土大坝温度的装置。

背景技术

大坝是水利工程重要的组成部分，混凝土材料凭借高强度、高耐久特性在大坝的应用中最为广泛，然而混凝土大坝在服役期间常出现不同规模的裂缝，这些裂缝的产生是多种因素共同作用的结果，除了坝体自身结构受力以及地基的不均匀沉降等因素影响裂缝的产生，还有混凝土自生体积收缩、温度变形以及与混凝土变形有关的其他体积收缩，其中坝体混凝土内外温差引起的应力起着主导作用。

20世纪30年代以来，众多学者围绕调控混凝土大坝的温差做出了大量研究，在浇筑大坝时通过预冷骨料并且在坝体内埋设冷却水管是常用的方法，大坝混凝土浇筑完成后，及时对仓面及坝面进行洒水养护和坝内冷却水管通水降温。经过长期的工程实践，虽然上述温控措施对降低温度梯度起到了一定的成效，也减少了混凝土裂缝的产生，但是由于自身存在的缺陷和功能单一，还需要利用外界人为制造热源对混凝土大坝进行温度控制。特别对于大坝运行期，死水位以下的坝体部分温度基本恒定，无需进行温度调控，而水位变化区及以上区域的混凝土表面由于受到气温影响，其温度变幅大且频繁，会产生较大的温度应力进而引起裂缝的产生，因此需要制定长久的温度控制措施进行大坝温差持续调控。近些年，部分学者利用加热器和冷凝器对坝体通水进行调控，此种方法在温度的控制中起到了一定的成效，但这种调控方法大多利用电能和机械能对坝体循环水加热和冷却，而电能和机械能的产生需要消耗大量的燃料能源，对环境保护产生了不利影响。

随着全球高新科技的发展，地热新源的开采越来越受到大众的关注，地热能源为储存在地下土壤中的热源，在地球中的储存量巨大，是一种新型的清洁热源。因此，迫切需要一种装置和方法对地热开采，并有效的将其应用在混凝土大坝的温度控制中，从而达到环保持续的温度控制效果。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可调控混凝土大坝温度的装置，开辟出一种全新的大坝温度控制模式，从单纯的采用人造热源控制温度转变为利用地热自然热源与人造热源辅助进行坝体温度调控，不仅能够在施工期对坝体温度调控，而且能够在大坝竣工运行期对坝体温度进行长期调控，大大节省了大坝温度控制的能源消耗。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种可调控混凝土大坝温度的装置，包括布置于坝体混凝土内部的坝体埋管，输送管道的U型段埋设于地下土壤中，U型段外侧包裹有地埋管换热器，输送管道的U型段一侧通过带流量计的管道与循环泵连接后再通过第一叉管分别与辅助冷凝器、辅助加热器连接，第一叉管与辅助冷凝器之间设置有第一电磁阀，第一叉管与辅助加热器之间设置有第二电磁阀，辅助冷凝器通过降温管与坝体埋管的进口端连通，辅助加热器通过升温管的进口端连通，输送管道的U型段另一侧与第二叉管连接，第二叉管一侧与带第三电磁阀的液体补偿箱连通，第二叉管另一侧通过第三叉管分别与坝体埋管的出口端以及大气连通管连通，大气连通管上设有第四电磁阀。

优选地，地埋管换热器周边埋设有第一温度传感器，且距离地埋管换热器表面0.5-1.5米。

优选地，坝体混凝土内部布置有第二温度传感器，且距离地埋管换热器表面0.5-1.5米。

优选地，坝体外表面布置有第三温度传感器，且距离坝体表面0.5-1.5米。