一种大体积混凝土的智能通水方法及使用该方法的系统

摘要

本发明公开了一种大体积混凝土的智能通水方法，该方法包括步骤：（1）开始；（2）将含气象、水文、材料、施工信息的历史数据存储到数据库，作为基础数据资料；（3）根据不同的材料分区，采用有限元方法确定不同分区混凝土的理想温度过程线；（4）混凝土浇筑后，实时记录通水水温、流量、混凝土内部温度、天气预报信息，将这些信息发送至数据库；（5）根据步骤（4）所提供的实时水温、流量、混凝土内部温度、天气预报及理想温度过程线计算各仓下一阶段的通水冷却流量；（6）将通水冷却流量的指令下达至通水系统，完成通水冷却流量的自动调控；（7）通水结束。还提供了一种大体积混凝土的智能通水系统。

主权项

1.一种大体积混凝土的智能通水方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：（1）开始；（2）将含气象、水文、材料、施工信息的历史数据存储到数据库，作为基础数据资料；（3）根据不同的材料分区，采用有限元方法确定不同分区混凝土的理想温度过程线；（4）混凝土浇筑后，实时记录通水水温、流量、混凝土内部温度、天气预报信息，将这些信息发送至数据库；（5）根据步骤（4）通水水温、流量、混凝土内部温度、天气预报等信息及公式（1）-（6）计算第二天混凝土通水流量：T₁(t)=T_w+(T₀-T_w)e^-pt+θ₀Ψ(t)+ΔT_外界                 （1）其中混凝土的温度为T_w，混凝土初温为T₀，绝热温升为θ₀f(τ)，进口水温为T_w，p=p₂=k₂ga/D²                 （2）式中g为重力加速度，a为水管导温系数，D为水管直径；k₂=2.09-1.35ξ+0.320ξ²          （3）$\mathrm{\Delta erf}\left(\frac{h}{2\sqrt{{\mathrm{at}}_j}}\right)=\mathrm{erf}(\frac{h}{2\sqrt{{\mathrm{at}}_j}}-\mathrm{erf}(\frac{h}{2\sqrt{{\mathrm{at}}_j}}\left(\frac{h}{2\sqrt{{\mathrm{at}}_j+\Delta t_j}}\right))---\left(5\right)$式中：du为误差函数，h水管至混凝土表面的距离，a为导温系数；式中：(T₁(t)-T₀)≤Δt,Δt为要求混凝土降温速率，根据计算确定，一般一冷不大于0.5℃/天，中冷及二冷阶段不大于0.3℃/天；已知ΔT，ΔT_外界，T₁(t)，可求出ξ，则通过$q_w=\frac{\mathrm{\lambda L}}{c_w{\rho }_w\xi }---\left(6\right)$式中q_w为通水流量，λ为沿程损失系数，L为管长，c_w为水的比热，ρ_w为水的密度；求出预测通水冷却流量；（6）将通水冷却流量的指令下达至通水系统，完成通水冷却流量的自动调控；（7）通水结束。