[实用新型]一种寒区水库大坝防冻结构

说明书

本申请提供了一种寒区水库大坝防冻结构，属于水库大坝防冻技术领域。大坝防冻结构包括坝体和多个重力热管。坝体具有迎水面，多个重力热管沿坝体的沿岸间隔布置于坝体。重力热管包括位于下部的蒸发段和位于上部的冷凝段。通过重力热管的高效传热特性能够在冷季将库水下部坝体及库水热量传递至坝体上部，有效防止坝体的冻结，保障了寒区水库大坝安全运营，延长了坝体的使用寿命。

技术领域

本申请涉及水库大坝防冻技术领域，具体而言，涉及一种寒区水库大坝防冻结构。

背景技术

土石坝由于筑坝材料丰富、施工速度快、结构相对简单、造价低等优点得到了广泛的应用，土石坝多为混凝土面板坝。但是，在寒区由于复杂气候的影响下，水库大坝冻害问题十分突出，对寒区水库大坝安全运营产生极大的威胁，留下安全隐患。

寒区水库大坝冻害防治技术研究是保障水库大坝安全、稳定运营必须解决的关键技术问题。现有寒区水库大坝冻害防治技术中保温防冻是在水库大坝修建中采用的。保温防冻方法只能阻止冷季冷能的侵入，而不能防止坝体附近库水的冻结，防冻效果差。此外，保温材料随时间增长强度的劣化也会对水库安全运营埋下隐患。

实用新型内容

本申请实施例提供一种寒区水库大坝防冻结构，以改善采用保温防冻方式存在安全隐患的问题。

本申请实施例提供一种寒区水库大坝防冻结构，包括：

坝体，所述坝体具有迎水面，以及

沿所述坝体的沿岸间隔布置于所述坝体内的多个重力热管，所述重力热管包括位于下部的蒸发段和位于上部的冷凝段。

上述技术方案中，重力热管是一种高效传热元件，其主要依靠内部工质的气、液相变和重力回流传输热量。在冷季，当重力热管下部的蒸发段附近的土体温度高于上部的冷凝段附近土体的温度时，重力热管中的工质在蒸发段受热后蒸发为蒸汽，在压差作用下蒸汽向上流动上升至冷凝段，在冷凝段放热冷凝变成液体，在重力作用下回流至蒸发段，完成一个工作循环。通过工质的不断汽化吸热-冷凝放热，从而源源不断地将重力热管下部的蒸发段附近坝体和库水的热量传递至库水位以上的坝体中，有效防止坝体的冻结，保障了水库大坝安全运营，延长了坝体的使用寿命。在暖季，当重力热管下部的蒸发段附近的土体温度不高于上部的冷凝段附近土体温度时，重力热管便停止工作。

另外，本申请实施例的寒区水库大坝防冻结构还具有如下附加的技术特征：

在本申请的一些实施例中，所述重力热管沿所述迎水面的倾斜方向布置于所述坝体内。

上述技术方案中，重力热管沿迎水面的倾斜方向布置于坝体内，即重力热管的倾斜角度与坝体的迎水面的倾斜角度一致，使得重力热管平行于坝体的迎水面，重力热管的蒸发段能够很好地吸收蒸发段附近坝体和库水的热量，重力热管的冷凝段能够很好地向冷凝段附近坝体释放热量。

在本申请的一些实施例中，所述冷凝段设有散热片。

上述技术方案中，冷凝段设置散热片，可提高冷凝段的冷凝散热能力。

在本申请的一些实施例中，所述坝体包括：

坝本体，所述坝本体具有坡面，所述重力热管布置于所述坝本体内；

设于所述坡面的防渗透层，以及

设于所述防渗透层的上表面的加固层。

上述技术方案中，防渗透层具有防渗透能力，防止库水渗透至坝本体中；加固层对坝本体可起到加固作用，提高整个坝体的防渗能力和抗冻能力。

在本申请的一些实施例中，所述防渗透层为土工膜。

上述技术方案中，防渗透层采用土工膜，土工膜成本低，具有很好的防渗能力。