高浓度泥浆输送管道阻力及输送能力研究

选择典型堤防淤筑工程与典型管道泥浆输送施工设备，采用现场观测方法对泥浆管道输送能力进行了试验研究。根据实测管道压力、流量、含沙量等资料进行高含沙水流阻力分析，取得了受雷诺数、含沙量影响的管道泥浆阻力系数变化规律，给出了阻力系数与综合泥浆因子间相关关系。在此基础上进一步分析了影响管道输送能力的主要因素，研究了管道泥浆流量与保持泥沙不沉积的有效输送距离间的制约关系。根据实际工程中管径、泥沙含量与颗粒组成对流量的影响，提出了能全面反映管道阻力特性的综合排距(有效输送距离)概念，建立了泥浆管道特征流量与综合排距的关系式，可供泥浆管道设计与泥浆管道施工定额编制时参考使用。     

管道高浓度泥浆阻力系数的试验研究

选择典型堤防淤筑工程与典型管道泥浆输送施工设备，采用现场观测对泥浆管道阻力系数进行了试验研究。作者利用实测管道压力、流量、含沙量等数据对高含沙水流阻力特性进行分析，取得了在管道粗糙过渡区泥浆沿程阻力系数受Re数、含沙量影响的基本认识，进一步给出了常规条件下沿程阻力系数与综合泥浆因子间相关关系及计算方法。同时还对典型管道泥浆局部阻力也进行了分析研究，提出了在考虑水流强度、泥沙因子的条件下泥浆局部阻力系数的确定方法。研究成果可供泥浆管道水力设计与泥浆管道施工定额编制时参考使用。     

多级调压远距离输沙技术应用与研究

多级调压远距离输沙技术研究的目的在于解决黄河机淤固堤远距离输沙的技术难题。通过水泵的串联、并联多级调压装置、溢流装置及新型泥浆泵等设施，人为控制了管道内部的输沙压力，降低了设备造价和生产成本，提高了生产效率。同时，还可加大所输送泥浆的含沙量，从而达到了少占农田、减少赔偿费用、充分利用黄河泥沙和水资源，减少河道淤积等目的。     

机淤生产远距离输沙管道新材料研究

通过对玻璃钢夹砂管道和HOBAS管道两种新材料管道与传统机淤生产钢管的生产效率、材料强度、使用寿命、施工工效等方面进行综合比较,分析了两种新材料管道用于黄河下游机淤生产的可行性。     

监利水文站水位流量关系单值化方法初探

受洞庭湖顶托、河段冲淤、洪水涨落等多因素综合影响,监利水文站水位流量关系通常呈复杂的绳套关系。各因素在年际、年内各场次洪水中存在差异,且相互之间亦有影响,难以有效利用单值化进行分析,使得水文测验、河道行洪能力分析、洪水调度与预报等工作的开展较为困难。采用监利水文站2010～2017年的实测水位、流量资料,通过落差指数法校正,并结合水位-过水面积关系进行分析,综合确定以2016年的水位-校正流量关系及水位-过水面积关系作为参照基准,对各年份的河段冲淤影响进行校正。结果表明,对于发生整体趋势性冲淤而年内随机性冲淤不大的年份,其水位-校正流量单值化关系得到较好地改善,具有较高的定线精度。     

海狸4600型挖泥船在荆江吹填的排距与生产效率

海狸4600型挖泥船的排距和生产效率是受多种因素影响的技术性较强的复杂问题,在生产实践中,选择合适的排距和保证较好的生产效率至关重要。本文针对该型号挖泥船的生产设备性能以及影响挖泥船工作的自然因素和人为因素,結合荆江吹填等工程的具体实践对吹填土的土质、输泥泥浆的浓度和流速等对排距及挖泥土产效率的影响进行分析讨论。认为吹填土的土质即土的类别、颗粒直径和密度对挖泥船的工作排距和生产效率影响最为显著,输泥管内的泥浆流速和浓度在排距一定的情况下只有合理地匹配才能取得较好的生产效率,而在生产设备性能允许的情况下,生产操作人员的技术素质对提高生产效率亦不容忽视。文中根据有关实测资料分别绘制了砂质粘土和细砂在泥浆浓度一定情况下的两组管道输泥特征曲线,为挖泥船在不同生产条件下的泥泵、管道系统的工作状况给出了定量的技术参数。     

粗颗粒物料管道水力输送不淤临界流速计算

近30年来,固体物料的管道水力输送技术应用越来越广泛。在管道水力输送系统设计中,不淤临界流速是首先需要确定的重要参数,对确保管道安全输送具有重要意义。对于细颗粒物料,已有比较成熟的计算方法,但对粗颗粒物料,不同的计算式差异较大,给参数确定带来困难。在对已有的管道不淤临界流速计算进行比较分析基础上,探讨了颗粒浓度、粒径、密度以及管道直径等因素对不淤临界流速的影响,并分析了计算式结构的差异。整理不同学者针对粗颗粒输送的试验数据,重点分析了不淤临界流速随颗粒粒径加大的变化规律。基于量纲分析法,提出了粗颗粒在管道输送中不淤临界流速计算式,其计算结果与试验数据相对误差在10%以下,基本满足不淤临界流速计算的工程要求。     

高浓度泥浆泵输送能力及管道阻力试验研究

为确定利用管道输送高含沙泥浆的阻力系数，选择典型的河段、堤段及工程施工设备，进行原型观测，采集试验数据。利用高含沙水流的能量平衡关系和阻力特性进行分析探讨，得出黄河高浓度泥浆输送管道阻力系数的一些变化规律及管道流量与排距、综合排距的关系。     

低压输水管道淤积的原因及防治

低压输水管道是目前广泛应用的一种节水灌溉工程,它具有节水、节能、省工、省地、省时等优越特点。但是因多种原因,管内淤积严重制约了管道发挥效益,有的甚至使管道报废。 管道淤积的原因有多种,具体分析如下: 1、设计不合理。在设计中,有时为了加大管道过水量保险系数,管径选择偏大,流速小于不淤流速;有时管道过设计流量时流速为不淤流速,而平常运用时流量小,流速也小于不淤流     

跨河穿管取沙淤背固堤技术

淤背固堤技术在黄河堤防加固工程中应用已30余年。近年来，工程地点由险工堤段向平工堤段延伸，输沙距离越来越远，沙场条件变差，机淤生产效率低下，施工成本增加，沙场问题成为制约淤背固堤施工的重要因素。在除黄委编号险点（鲁－Ⅱ－渗－14号）淤背固堤机淤生产中，首次应用跨河穿管及塑料编织布长管袋水中填充围堰取沙技术，较好地解决了淤背固堤沙场问题，提高了生产效率，节省了投资，取得了显著的经济效益和社会效益。     

冲击反循环钻机的研制及应用

新型冲击反循环钻机ＣＺＦ－１２００具有运转可靠，耐疲劳性能良好，操作简单，维修方便，钻进效率高，适应于各种地层等特点；其配套机具如反循环砂石泵，泥浆净化设备，套筒式钻头和排渣管，深墙接头用液压双反弧钻具等工艺合理。     

粗砂浆体水平管道流动水力坡度预测研究

为了研究粗砂浆体水平管道流动水力坡度预测问题,通过分析和计算颗粒运动受力平衡关系,提出添加修正系数来修正干涉力的研究方法,并采用若干专家学者的试验数据,拟合出了修正系数的表达式.在此基础上,利用等效阻力模型,给出了粗砂水平管道流动水力坡度的计算模型,并借助相关学者的试验数据对该模型进行了检验.结果表明,模型计算值与实测值的偏差均小于10%,且考虑修正系数后,水力坡度的计算值相对增大,更加接近实测值.说明粗砂颗粒浆体管道中颗粒干涉力需要修正,且由此提出的粗砂颗粒水力坡度模型对于研究粗砂浆体管道输送技术具有一定参考价值.     

基于滑移效应的水煤浆膏体管道输送阻力计算

随着煤化工产业的发展,煤炭如何高效清洁输送成为研究的热点。利用管道水力输送高浓度水煤浆具有投资少、节能环保等明显优势。由于小管径试验操作更加方便,更加节省物料,试验室中常用小管径进行工艺参数试验。试验研究了质量浓度为53%和58%的高浓度水煤浆在管径为50,47,32和29 mm管道中的流动特性。推导了滑移条件下不同流型流体的流变参数计算式,并基于滑移效应分析,得到了水煤浆的阻力系数。通过均质流阻力计算式得到高浓度水煤浆的阻力,计算结果表明,水煤浆的流变模型符合Herschel-Bulkey模型,考虑滑移效应条件下,高浓度水煤浆阻力系数与广义雷诺数存在一定关系,阻力可用均质流公式进行计算。     

小浪底水库自吸式管道排沙系统研究

在系统分析已建水库各种排沙方式的基础上,提出了小浪底水库自吸式管道排沙系统总体思路,即利用水库自然水头,在近坝段库区内铺设可移动并带有吸泥头、可逐渐加长的管道,自动地将坝前约40 km范围内淤积的细颗粒泥沙和通过过坝隧洞或右岸山体内的隧洞排出库外,初步估算每年可排出泥沙3亿t。排出库外的泥沙可采用管道进行远距离输送,实现泥沙资源化。同时指出,过坝方案、自吸式吸泥头体型研制、排沙管道等是该方案需要解决的关键技术问题。     

小浪底水库泥沙处理途径探索

根据黄河下游放淤固堤高浓度泥浆管道输送的实践与科技攻关所得的研究成果,提出利用潜吸式扰沙船在坝前2~40 km范围内,分调水调沙时期和发电供水期2个时段进行扰沙、抽沙,依据虹吸与水库拉沙原理将淤积在库底的细颗粒泥沙排出库外。分析表明,该方案较为经济且具有可操作性,通过水库调度与清淤措施的协调配合,可以实现延长小浪底水库寿命和输沙入海的目标。     

西江隧道小断面泥水盾构始发技术

随着城市化的高速发展,市政管网及输气管网的加速建设,穿越城市、江河及建筑物的小断面泥水盾构得到广泛应用。结合西江隧道工程的具体情况,介绍小断面泥水盾构始发的步骤及始发时注意的技术问题。     

基于组件GIS的灌溉管网规划设计软件系统

应用地理信息系统(GIS)、CAD软件及数据库等软件开发工具,依据节水灌溉工程技术规范,开发了低压管道输水灌溉管网计算机辅助设计系统。通过人机交互方式实现包括管道系统优化布置、系统设计流量推算、管径优化设计、工程投资概算和经济效益分析等多种功能,建立了常用管材、管件、水泵和电机等材料和设备的综合数据库,并可对其进行管理和维护。系统能够提供图形、文本、表格等多种形式的成果输出,人机交互界面友好,操作方便。使用该系统可保证规划设计方案的合理性,大大地减少人工劳动,提高了工作效率。在系统设计中应用组件式地理信息系统(ComGIS)MapX,方便了系统开发,无需计算机专业或GIS专业技术人员来完成,克服了以往开发者与专业人员分离、所开发软件实用性差的弊端。本系统已广泛应用于江苏省节水农业示范区低压管道输水灌溉工程规划设计,生成方案迅速,规划结果准确、可靠,取得了良好的效果。     

管道汇流口局部阻力试验研究

通过试验研究并结合水动力学原理，在分析汇流口独特水力特性及能量损失机理的基础上，提出了适用于任意角度汇流管路分析计算的局部能量损失系数的普遍表达式。分析了交汇角、流量比(支管流量／合流量)及面积比(支管面积／主管面积)等因素的影响规律，并对各影响因素进行了分析比较。研究结果表明，管道汇流口水流的局部能量损失，必须考虑汇入断面上支流沿下游主流方向的动量分量和主支流间相互掺混引起的附加摩擦阻力的影响。局部能量损失系数随交汇角、流量比增加而增加。当流量比较小时支流的局部水头损失系数出现负值，而当流量比较大时主流的局部水头损失系数出现负值。分离区内外压强差随交汇角增大而增大，随流量比的增大先增大后减小。     

复杂施工过程中碾压混凝土冷却水管移位与损坏分析及应用

冷却水管在碾压混凝土施工中极易受到破坏,通过系统分析复杂施工过程中碾压混凝土冷却水管损坏与位移,归纳总结了在施工过程中可能造成冷却水管破坏的风险因素。将这些因素通过不同工况进行分析,计算得出冷却水管损坏与移位情况。将研究所用方法应用于实际工程,通过计算分析冷却水管的位移及最大压应力,为冷却水管的定位铺设和外观保护提供了理论参考。     

泥浆泵串并联及输沙工作性能分析计算

通过对多台小型泥浆泵和单台大型泥浆泵在实际应用中（串联联合工作）存在问题的分析，提出了相应的结构组合和两者相互适应的工作方式，依据实际工程的要求，地其串并联特性及联合输沙性能进行了分析计算，从理论上分析论证了其优越怀和技术上的可行性，为今后开展此方面的试验研究和应用工作、提高机组的输沙效果打下了基础。