沉沙池调流板水头损失研究

可通过在沉沙池首部增设调流板,调整沉沙池内的水流结构,提高沉沙池的沉沙效率.在对调流板的过流面积和水头损失进行分析的基础上,给出了调流板水头损失的定量计算公式,并给出了调流板孔洞面积与调流板面积的适宜比,指出:调流板孔洞布置时,应底孔大、表孔小、中孔小、边孔大,且宜对称布置.     

重力沉沙过滤池与条形沉沙池沉沙效果对比研究

新疆水资源紧缺,农业高效节水发展很快,大量滴灌面积需要地表水进行灌溉。地表水作为滴 灌供水水源,需要将水中有害泥沙和固体颗粒物清除掉,否则容易淤堵滴灌器滴头。沉沙池可以较好的 处理泥沙,但对密度小于水的固体颗粒物及有机物则无能为力。为此,需要一种装置能够清除这类杂 质。河水滴灌重力沉沙过滤池较好的解决了这类问题。为了从理论上阐述清楚其相对于传统沉沙池具 有的优势,通过物理模型试验进行综合分析。数据成果反映出,由于过滤网的作用,重力沉沙过滤池比 条形沉沙池的沉沙率提高６％以上,主要是过滤网清除了一部分泥沙。试验反映出过滤网在清除杂质方 面效果明显,水中杂质基本上都可以清除,出池水质满足滴灌用水要求。通过对试验的进一步研究分 析,对重力沉沙过滤池的结构尺寸进行了优化。     

水利工程定期冲洗式沉沙池泄空冲洗计算

水利工程定期冲洗沉沙池 ,一般为双室或多室交替运行 ,当其中某池室的沉沙容积淤满 ,出池含沙量达不到设计标准时 ,应停止该室沉沙运行 ,及时冲洗。泄空冲洗是定期冲洗式沉沙池的一种特殊冲洗方式。一般情况下 ,沉沙池停止淤积运行之初 ,池内尚存有一定数量的水体 ,如及时开启冲沙闸泄空 ,可利用这部分水体挟带池内尚未充分浓缩固结的泥沙出池。大禹渡等沉沙池泄空冲洗原型观测和模型试验排沙效果表明 ,沉沙池泄空冲洗不仅冲洗效果好 ,而且可节省冲洗水量。验证结果表明 ,由水沙平衡条件给出的式 (5 )和式 (6 )分别用于计算与本文类似条件的沉沙池泄空冲洗排沙量及冲洗历时是合理的。泄空冲洗计算关键是合理选择平均排沙含量Scp 及可泄空排出的淤积泥沙干密度γ′s。     

鱼鳃式沉沙池结构参数与沉沙效果试验研究

新疆滴灌首部常利用条形沉沙池沉降泥沙,通过在池内增设物理装置可提高除沙效率。鱼鳃式沉沙池在池室内部布设多组倾斜的过滤网片,利用滤网拦截泥沙,提高泥沙沉降效率。为分析鱼鳃式沉沙池过滤效果,对鱼鳃装置的滤网角度、目数、间距和滤网空间位置参数进行物理模型试验,研究不同组合条件下的沉沙效率。试验结果表明:滤网安装角度 45°、目数 100目、间距 30ｃｍ、距离池底 20ｃｍ时,鱼鳃装置的结构尺寸较优。在相同沉沙容积下,鱼鳃式沉沙池比相同尺寸条形沉沙池的沉沙效率提高了 24．13％,除沙效果显著,可作为一种新型沉沙池进行推广应用。     

重力沉沙过滤池模型试验研究

为了满足高效节水面积快速发展的需要,地表水将逐步取代地下水作为主要供水水源,地表水需要解决泥沙处理问题。河水滴灌重力沉沙过滤池是新近发明的一种沉沙池,该系统利用沉淀池和过滤网的有机结合进行除沙和清除水中杂质。通过物理模型试验,对重力沉沙过滤池中各部位的水深、流速、含沙量、泥沙粒径等进行测试分析,得到了沉沙池中泥沙分布规律和除沙效率,系统总的除沙效率达到54%以上,其中过滤网除沙效率为8%左右。虽然过滤网除沙效率有限,但其处理水中杂质效果明显。综合试验成果得到了给定流量下的重力沉沙过滤池最优结构尺寸。通过模型试验对已建工程提出了结构优化建议。     

对水电站沉沙池设置标准的认识

本文在简介我国水电站沉沙池设计现状和存在问题后,概述了水轮机泥沙磨损与减轻磨损措施;分析了沉沙池沉沙率及减磨效果,探讨了用较少投资提高水轮机的耐磨性能取代某些造价昂贵的沉沙池的可能性。     

沉沙池水流流场分布均匀化改进研究

为了使沉沙池水流流场分布更加均匀,可在沉沙池的首端位置加设调流板。分析了调流板调节水流的机理,并通过模型试验进行了验证,结果表明,加设调流板是使沉沙池流场分布均匀化的一种既简单又有效的工程措施。提出了调流板孔洞的布置原则:沿垂向底部孔径应该大一些,表面孔径应该小一些;沿横向中间孔径应该小一些,两侧孔径应该大一些。     

重力沉沙过滤池对高含沙河水的沉沙效果分析

由于地下水的严重超采,河水将逐步作为新疆农田节水灌溉的替代水源,河水中泥沙的去除率是河水能否推广的主要障碍,目前科技人员在研究各种装置用于降低河水中的泥沙。其中重力沉沙过滤池是清除泥沙比较好的一种除沙装置,其构造包括沉沙池、过滤网、清水池、集污槽等。该工程利用沉淀池与过滤网对泥沙进行两级处理,出池水质泥沙含量有明显降低。通过对玛纳斯县五圣宫村重力沉沙池一个灌溉期的现场含沙量试验研究和分析,结果表明,该重力沉沙过滤池对河水泥沙总处理率可以达到46%左右,出池泥沙粒径在0.05 mm以下。重力沉沙池增加过滤网结构型式后,沉沙效率可以提高30%以上。可以看出,采用这种结构型式的沉沙池,在处理泥沙方面较传统的沉沙池有一定的优势,利用过滤网可以将水沙进行强制分离,尤其对细颗粒泥沙比自然沉降效果显著。更多还原     

基于CCHE模型的重力沉沙池水沙数值模拟

为了研究重力沉沙池流量、含沙量与水沙分离效率的关系,借助CCHE软件,建立CCHE2D水沙两相流数学模型,采用混合掺长紊流模型,对重力沉沙池进行数值模拟,得到沉沙池内水流流态、悬移质输移规律以及沉沙池的水沙分离效率,并在前人研究的基础上,进一步对不同流量、含沙量情况下,其流量和含沙量对沉沙池水沙分离效率的影响进行分析。结果表明:当流量在0. 05～0. 30 m~3/s时,随着流量增大,则流速增大,水流挟沙力增大,不利于泥沙沉降,使沉沙池的水沙分离效率降低;改变初始含沙量(5～20 kg/m~3),随着初始含沙量的增大,由于沉淀池尾部回流区存在,使得部分泥沙直接被带入清水池,使得沉沙池水沙分离效率降低。     

某型旋流池分离效果的数值模拟研究

采用FLUENT软件对某型旋流池的固液分离效率与积泥问题进行了数值模拟,分析了 旋流池内的沉淀特征,得出了分离效率曲线,明确了该型旋流池在吸水井区域产生积泥的原因,据此 可优化该型旋流池的设计参数,减少吸水井积泥。     

燕子崖电站防沙和排沙设施的选择

传统的防沙和排沙工程措施主要有定期冲洗式沉沙池和连续冲洗式沉沙池两种,这些传统技术不能满足高效节能的防沙和排沙要求。通过定期冲洗式沉沙池、连续冲洗式沉沙池、排沙漏斗进行比选,并通过水力计算和对比论证分析。结果表明:排沙漏斗产生稳定的螺旋流,水流流速较大,加速泥沙向中心的排沙底孔和漏斗底部运动;而定期冲洗式沉沙池、连续冲洗式沉沙池中不存在稳定的螺旋流。排沙漏斗具有结构紧凑,工程量和投资最少,泥沙分离率较大,耗水率较少,所以排沙漏斗是一种经济、高效节水的防沙和排沙设施。     

关于沉沙池计算中的水流挟沙力

一度流超饱和输沙法是考虑了超饱和输沙特点的泥沙沉降计算方法．沉沙池内水流挟沙力是一定水力和床沙组成条件下水流挟带床沙质的能力．从已建沉沙池沉降标准、池内设计水流水力以及床沙组成条件来看，沉沙池运行前期、中期水流挟沙力一般都很小．用一度流趋饱和输沙法计算沉沙池沉降率时可不考虑水流换沙力的影响．均匀流条件下，用不考虑挟沙力和考虑挟沙力的一度流超饱和输沙法分别计算沉沙池的沉降率，二者相对误差取决于挟沙力与进口含沙量之比，该比值小于0．2时，相对误差小于20％．沉沙池内挟沙力与进口含沙量之比小于0.2时，用一度流趋饱和输沙法计算沉沙池的沉降率，可不考虑水流挟沙力的影响．     

水电站沉沙池泥沙最小危害粒径选择分析

针对泥沙最小危害粒径选择十分复杂、目前尚未取得突破性进展、许多问题还有待深入研究的现状,首先对影响水轮机磨损的主要因素进行全面系统分析,说明目前国内泥沙最小危害粒径选择方法不够准确。在补充设计水头、水中泥沙含量、水流相对流速等水沙因子综合因素修正基础上,通过不同泥沙最小危害粒径的沉沙池投资和水轮机磨损维修费分析,进行泥沙最小危害粒径选择,并将此方法在麻子河一级水电站应用。结果表明:泥沙最小危害粒径越小沉沙池投资越大,水轮机磨损维修费越小,当泥沙最小危害粒径0.25 mm时,沉沙池投资与水轮机磨损维修费合计费用最少,因此沉沙池泥沙最小危害粒径选择0.25 mm合理的,充补水沙因子综合因素修正选择泥沙最小危害粒径方法是可行的。     

涡管排沙技术研究的发展与前瞻

通过对涡管排推移质泥沙机理的分析及试验研究 ,提出涡管排沙的三个参数 :涡管分流比、截沙率及挟沙能力 .对涡管与渠道水流方向的夹角、渠中水流的佛劳德数及涡管开口宽度等参数与排沙效率的关系也分别进行了研究 .通过对悬移质分选沉降的理论研究 ,提出了悬移质涡管排沙的计算方法 ,该方法已成功地应用于沙湾县金沟河渠首水电站沉沙池的设计上 .文中还提出了涡管排沙技术有待研究的问题     

大表面负荷下斜板体型对沉砂池沉降特性影响试验

通过系统试验分别对布置普通斜板、翼片式斜板和无斜板时的矩形沉砂池在表面负荷为5.6～88 m~3/h·m~2共计12个工况下的沉降特性开展研究。试验分别选用了中值粒径为0.089 mm、不均匀系数为4.01、密度为2.45 t/m~3的天然沙和均一粒径为0.8～1.2 mm、密度为1.35 t/m~3的模型沙(核桃沙)进行试验。结果表明,在表面负荷小于80 m~3/h·m~2时,翼片式斜板沉砂池受颗粒物理性质如密度、粒径和黏性的影响较小,其翼片槽间特有的涡流区和环流区使其截砂率均高于普通斜板和无斜板沉砂池。当表面负荷为48 m~3/h·m~2与56 m~3/h·m~2时,翼片式斜板沉砂池的优势最为突出,截砂率高于其他二者约15%～20%。当表面负荷高于80 m~3/h·m~2时,翼片式斜板沉砂池内的副流流速随主流流速增大,阻碍了颗粒沉降,三种沉砂池的截砂率基本相同。随表面负荷的增大,各个沉砂池的二次悬浮逃逸出的沙量随之增多,在表面负荷小于48 m~3/h·m~2时,普通沉砂池的逃逸量约是普通斜板与翼片式斜板沉砂池的1.5倍。当表面负荷大于56 m~3/h·m~2时,翼片式斜板沉砂池的逃逸量仅约为其他两沉砂池的60%。     

克孜尔水库泥沙淤积及减淤措施研究

克孜尔水库是一座位于新疆多沙河流上,以灌溉为主,兼顾发电与下游防洪的大型水库。水库灌溉和发电与排沙的矛盾十分突出。因此,确保其有效库容,充分利用渭干河水资源,是最大限度满足灌溉和发电需求的关键。在对入库水沙特性及泥沙淤积分析的基础上,结合水库实际情况,探讨保持克孜尔水库有效减淤排沙的运用方式,认为导流堤与排沙渠联合排沙为一项可行的技术措施。     

圆中环沉沙排沙池流速分布规律试验

对一种新型沙水分离装置——圆中环沉沙排沙池进行模型试验研究,对8个径向测试断面的清水流速在径向、垂向和环向的分布进行了测试。试验结果表明:圆中环沉沙排沙池的流速及流速梯度在环向呈不均匀分布,尤以180°径向测试断面流速及流速梯度最大;流速及流速梯度在径向与半径成反比,表层水流流速大小垂向分布与水深成反比;在距离圆心1/2半径以内水流紊动较强,其余半径范围水流紊动弱;中心出水环处流速大小与溢流堰内侧最大相差7.3倍,溢流堰长度是中心出水环的15倍。认为圆中环沉沙排沙池具有较好的沉沙条件的重要原因是溢流堰长度大。     

黄河水滴灌系统灌水器结构-泥沙淤积-堵塞行为的相关关系研究

传统的黄河水沉淀-过滤系统存在沉沙池建设成本高、过滤器频繁反冲洗能耗高等问题,让更多的细颗粒泥沙随水流排出灌水器体外是解决黄河水滴灌系统灌水器堵塞的新思路,而摸清泥沙在黄河水滴灌系统内部的淤积特性以及灌水器结构-淤积泥沙特性-堵塞特性参数间的相关关系是探索其排沙能力的前提和基础。为此,本文在河套灌区开展了黄河水滴灌系统灌水器堵塞原位试验,系统分析了6种内镶贴片式灌水器内部细颗粒泥沙含量及粒径分布动态变化特征,探索了三者间的级联关系。结果表明：进入灌水器内部的泥沙99%以上可以排出体外,淤积在灌水器内部的泥沙以粉粒为主、砂粒次之、黏粒最少。随着灌水器堵塞加剧,内部淤积泥沙的黏粒、粉粒比例相对降低,而砂粒比例相对增加,泥沙进入灌水器后存在聚集等行为,使得灌水器内部淤积泥沙粒径明显高于毛管入口。泥沙比表面积淤积量、粉粒比例、砂粒比例、D₅₀、D₉₅对黄河水滴灌系统Dra、克里斯琴森均匀系数CU影响显著（p<0.05）,不同灌水器淤积泥沙粒径明显不同,D₅₀与灌水器结构无量纲参数（流道宽深比W/D、面积长度比A^1/2/L）及断面平均流速v显著（p<0.05）相关。本研究对引黄滴灌灌水器设计及灌溉系统过滤配置具有指导意义。     

高桥水电站取水口防沙设计

高桥水电站取水口防沙设计，在原束水墙结合冲沙槽设计的基础上，进行了水工、泥沙模型试验。根据模型试验成果，先后进行了沉沙池方案、潜堰方案、潜堰＋丁坝方案、圆弧形挡墙方案等的综合比较，最终选定了圆弧形挡墙方案，基本上解决了水电站取水口“门前清”和粗颗粒进入水电站取水口的问题，大坝泄洪冲沙底孔排沙效果也较好。