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防冻害设计原则在渠系建筑物设计中的应用
标题：防冻害设计原则在渠系建筑物设计中的应用
摘要：
渠系建筑物在寒冷地区的设计过程中必须考虑防冻害的问题。本论文旨在阐述防冻害设计原则在渠系建筑物设计中的应用。首先，简要介绍了渠系建筑物的概念和种类。接着，阐述了防冻害设计原则的背景和意义，并详细讨论了冻融循环、水体冻结、冰压及融化过程等方面的设计原则及技术措施。最后，通过实例分析了防冻害设计原则在渠系建筑物设计中的应用，并得出结论。
关键词：渠系建筑物，防冻害，冻融循环，冰压，融化过程
1.引言
随着经济和社会的发展，渠系建筑物的建设变得越来越重要。然而，在寒冷地区，冬季的低温环境对渠系建筑物可能造成严重的冻害，甚至危及工程的稳定运行和安全。因此，防冻害设计原则在渠系建筑物设计中的应用十分重要。
2.渠系建筑物概述
渠系建筑物是指用来控制和引导水流的建筑物，主要包括渠道、渠壁、闸门、配套设施等。它们被广泛应用于灌溉系统、城市供水、水力发电等领域。
3.防冻害设计原则的背景和意义
3.1背景
冻害是指由于低温环境导致渠系建筑物内部的水体冻结、冰压和融化过程产生的破坏性力学作用。冻害会降低渠系建筑物的结构强度，导致渠壁开裂、水流堵塞等问题。
3.2意义
防冻害设计原则在渠系建筑物设计中的应用具有以下意义：
3.2.1保护渠系建筑物的安全和稳定运行；
3.2.2增加渠系建筑物的使用寿命；
3.2.3降低渠系建筑物的维护和修复成本。
4.防冻害设计原则及技术措施
4.1冻融循环的设计原则
冻融循环是指水体在冬季冻结、夏季融化的过程。在渠系建筑物设计中，应根据当地气候特点和工程要求，考虑冻融循环对渠系建筑物的影响，并采取相应的设计措施，如选择适当的材料、合理设置渠道结构等。
4.2水体冻结的设计原则
水体冻结是指水体在寒冷环境下形成冰的过程。为了预防冻害，渠系建筑物的设计应考虑水体冻结对渠道和闸门的影响。可以采用增加渠壁厚度、在闸门下部设置冻土屏障、增设抗击冰梗装置等措施来防止水体冻结引起的冻害。
4.3冰压的设计原则
冰压是指冰对渠系建筑物施加的力量。在设计中，应充分考虑冰的厚度、形状和渠道的几何特性，以确定合理的冰压带和冰压力。同时，在结构设计中采用加固措施，如增加渠壁厚度、设置抗冰桩、设置减阻装置等，来抵抗冰压造成的破坏。
4.4融化过程的设计原则
融化过程是指冰的逐渐溶化为水的过程。在渠系建筑物设计中，应考虑冰融化时产生的冰水混合物对渠道和闸门的冲击力。可以设计合理的渠道和闸门结构，增设抗击冰水混合物装置，以减轻融化过程对渠系建筑物的影响。
5.防冻害设计原则在渠系建筑物设计中的应用实例分析
通过对某渠系建筑物设计的实例分析，展示了防冻害设计原则的具体应用。分析结果表明，在考虑了冻融循环、水体冻结、冰压和融化过程等方面的防冻害设计原则和技术措施后，渠系建筑物的安全和稳定性得到了有效保障。
6.结论
防冻害设计原则在渠系建筑物设计中起着至关重要的作用。它不仅能够保护渠系建筑物的安全和稳定运行，延长其使用寿命，还能降低维护和修复成本。因此，设计人员在渠系建筑物设计过程中必须充分考虑防冻害设计原则，并灵活应用相关技术措施。
参考文献：
[1]侯宇峰,张新民,张辉.渠系建筑物防冻害设计原则的研究与应用[J].水利与建筑工程学报,2016,14(3):74-79.
[2]周晓钰,张整体,栾朝旭.寒冷地区渠系建筑物防冻害设计浅析[J].交通科技与经济,2018(6):173.