大型油轮压载水舱泥沙淤积试验研究

大型油轮进入多沙水域,停泊港口置换压载舱水时,舱内泥沙沉积于压载水舱底部,很难清淤。将压载水舱分隔为边舱和底舱,以边舱作为泥沙沉淀舱,泥沙沉淀后较清水体流入底舱,是治理压载水舱泥沙淤积的一种新方法。以舟山地区多沙水域为背景,建立了大型油轮压载水舱边舱正态水沙模型,提出了压载水舱不同结构形式下的压舱水流动方法,通过多组次试验,分析了油轮压载水舱泥沙的淤积过程和沉积规律,优选了压载水舱泥沙落淤最佳结构方案。研究结果表明:通过油轮压载水舱边舱沉淀泥沙的方法,能使压载水中约80％的泥沙落淤,仅20％左右泥沙进入底舱。该模型试验为国内首次大比尺船舶压载水舱泥沙淤积试验,可为大型油轮、船舶压载水舱泥沙治理提供新的途径。     

斜板式水沙分离装置中泥沙水力沉速特性研究

为探明斜板式水沙分离装置中的泥沙沉降特性,设计了由3个不同斜板间距的水槽串联组成的试验装置,通过量测该模型装置溢流口的泥沙中值粒径,并结合泥沙沉降半经验公式,对装置中泥沙的群体沉速特性进行了分析研究.结果表明:装置中每一级斜板的截留速度均比泥沙群体沉速小,泥沙均能发生沉降;每一级斜板能够分离出的最小的泥沙中值粒径计算值与现场实测值非常接近.     

斜板式水沙分离装置中泥沙水力沉速特性研究

为探明斜板式水沙分离装置中的泥沙沉降特性,设计了由3个不同斜板间距的水槽串联组成的试验装置,通过量测该模型装置溢流口的泥沙中值粒径,并结合泥沙沉降半经验公式,对装置中泥沙的群体沉速特性进行了分析研究。结果表明:装置中每一级斜板的截留速度均比泥沙群体沉速小,泥沙均能发生沉降;每一级斜板能够分离出的最小的泥沙中值粒径计算值与现场实测值非常接近。     

溢流槽对沉沙池溢流堰长度的影响分析研究

通过在沉沙池溢流堰区加设溢流槽对传统沉沙池进行了改进,以增加沉沙池溢流堰有效长度,降低出池水流含沙量;在模型试验基础上,分析了溢流槽对溢流堰长度的影响关系,得出了溢流槽长度与溢流堰水头之间的定量关系式,经实测资料验证,该关系式实测值和计算值符合较好,可以用于实际工程溢流槽的设计;为了验证理论分析和模型试验结果,开展了传统沉沙池和改进后沉沙池泥沙沉降的原型对比观测试验,结果表明:在沉沙池溢流堰区加设溢流槽后,沉沙池末端淤积泥沙中细颗粒所占比重大于传统沉沙池,同时末端水流含沙量明显小于传统沉沙池,充分说明溢流槽对提高沉沙池泥沙沉降效果的作用.     

新型矩形沉沙池在节水灌溉中的应用研究

一种新型矩形沉沙池已在新疆建设兵团大面积推广使用，这种沉沙池在进口增设了调流墙，在溢流堰上沿设置了溢流槽。从泥沙沉淀特性和经济性能两个方面对新型矩形沉沙池与传统沉沙池进行了比较。结果表明，新型矩形沉沙池的泥沙沉淀率比传统沉沙池提高了6%，出池含沙量由1.63 g/L降到了0.86 g/L，工程造价降低了20%左右，其泥沙处理效果和经济性更优，适宜在新疆地区农业节水灌溉中推广应用。     

定期冲洗式沉沙池泥沙沉降特性分析

以黄河东城提水工程首部的定期冲洗式沉沙池为研究对象,应用一维超饱和输沙法计算了泥沙的沉降历时,分析了泥沙恢复饱和系数、极限吸出高度、出池含沙量等泥沙沉降特性。结果表明:①泥沙恢复饱和系数随泥沙粒径的增大呈指数递减趋势,工作段上游泥沙恢复饱和系数随沉降历时呈指数递减趋势,工作段下游恢复饱和系数随沉降历时呈线性减小趋势;②随着沉沙池的运行,出池泥沙粒径逐渐变大,淤积泥沙粒径则逐渐变小;③在沉沙池运行期内,溢流堰极限吸出高度随沉降历时呈线性递减趋势;④溢流堰前分组含沙量参考点的相对水深均小于0.5;⑤在0～0.500 mm泥沙粒径范围内,出池平均含沙量参考点的相对水深与泥沙粒径呈对数递增。     

定期冲洗式沉沙池泥沙沉降特性分析

以黄河东城提水工程首部的定期冲洗式沉沙池为研究对象,应用一维超饱和输沙法计算了泥沙的沉降历时,分析了泥沙恢复饱和系数、极限吸出高度、出池含沙量等泥沙沉降特性。结果表明:①泥沙恢复饱和系数随泥沙粒径的增大呈指数递减趋势,工作段上游泥沙恢复饱和系数随沉降历时呈指数递减趋势,工作段下游恢复饱和系数随沉降历时呈线性减小趋势;②随着沉沙池的运行,出池泥沙粒径逐渐变大,淤积泥沙粒径则逐渐变小;③在沉沙池运行期内,溢流堰极限吸出高度随沉降历时呈线性递减趋势;④溢流堰前分组含沙量参考点的相对水深均小于0.5;⑤在0～0.500 mm泥沙粒径范围内,出池平均含沙量参考点的相对水深与泥沙粒径呈对数递增。     

综合管廊雨水舱缓解城市内涝的效果分析

为了探究综合管廊雨水舱缓解内涝的效果,以广州市杨梅河为例,建立了杨梅河区域现状排水系统、现状排水系统结合综合管廊雨水舱两种工况的暴雨洪水管理模型(SWMM),计算了4种降雨重现期下各工况杨梅河出口流量和典型内涝点溢流量。结果表明:雨水舱较优断面为宽4 m、高3.3 m,此时各降雨重现期下雨水舱对研究区总溢流量的缓解效果已达上限;综合管廊雨水舱可缓解杨梅河下游内涝,对下游两处典型内涝点的溢流量平均削减率分别为86.5%和42.2%,但对杨梅河上游内涝几乎不起作用;综合管廊雨水舱会增大杨梅河出口的峰值流量,在20年一遇降雨条件下杨梅河出口达到最大出流能力。     

新型平流式沉淀池沉淀效果试验研究

在进水口加设调流板、在溢流堰上沿水流方向设置溢流槽,从两个方面对传统平流式沉淀池进行了改进,设计出一种新型平流式沉淀池。通过试验研究分析了调流板和溢流槽对泥沙沉淀效果的影响,得出新型平流式沉淀池可以大大提高泥沙的沉淀效率,出池水流平均含沙量最大降幅可达94.8%,特别是对细颗粒泥沙的沉淀效果尤为明显。     

圆中环沉沙排沙池溢流堰结构优化试验研究

圆中环沉沙排沙池是一种新型的二级泥沙处理设施。根据原有的与圆中环沉沙排沙池有关的基础理论和试验数据可知,环内泥沙沉降与环内流速成反比;因溢流堰越长,平均流速越小,故溢流堰长是圆中环沉沙排沙池有利于沉沙的重要原因。为减小环内平均流速,增加溢流堰长度,对原有的圆中环沉沙排沙池物理模型进行结构优化:将原有的光滑圆环溢流堰调整为迷宫堰,以增加溢流堰长度,减小环内水流流速,提高其沉沙效率。试验结果表明:迷宫堰式溢流堰长是原堰长的1.48倍,流速减小,有利于环内泥沙沉降。