拱坝坝面太阳辐射强度计算

摘要

本文基于三维拱坝有限元模型,建立了采用ASHRAE晴空模型,利用光线追踪算法准确计算周围地形和自身遮蔽的坝面太阳辐射计算框架.该方法能够准确计算拱坝坝面太阳辐射的不均匀分布,为温度场计算提供准确的边界条件.现场实拍照片与计算瞬时坝面辐射的比较,验证了光线追踪算法的准确性.冬季和夏季日平均太阳辐射计算结果表明,坝面太阳辐射分布随季节变化明显,以某工程为例,冬季左右岸差值可达100W/m2.考虑太阳辐射以后的计算温度场与实测值符合良好,证明该方法可用于工程实际.对计算结果的分析表明,拱坝的日平均太阳辐射主要是太阳直射辐射.坝面辐射分布主要由拱坝朝向决定,辐射强度由坝址纬度和朝向共同作用.