泥沙模型试验浑水系统的研制及应用

介绍了多沙河流游荡性河段整治工程措施试验研究课题中浑水系统的研制过程。通过试验证明该套浑水系统具有水力搅拌、宽水槽、不落淤、经济合理等特点 ,该套浑水系统可推广应用到其它浑水模型试验中。     

一座新型的水工试验大厅建成

我委新建清浑水两套系统水工试验大厅及附属工程共3600平米。现已建成投产。新厅规模是长80米,跨度37米,高8米。该建筑属大跨度、大空间和大面积的宽敞堂厅式的地上建筑。除一般附属工程外,     

高浓度浑水的宾汉极限剪应力

高浓度浑水一般属宾汉体。由于试验条件及浑水流变特性的复杂,对浑水的宾汉极限剪应力的系统研究很少,现有试验成果很不统一,多数不能反映浑水中固体颗粒组成对宾汉极限剪应力的影响。本文通过应用毛细管粘度计对十一种混合沙作了流变试验,以反映颗粒级配特性的“极限浓度”及固体体积浓度为参数,求得浑水宾汉极限剪应力的统一表达式。文中并就极限浓度对非牛顿体形成条件及对非牛顿体由两相过渡到一相体的影响等向题,提出初步的经验关系。讨论了宾汉极限剪应力与固体体积浓度、颗粒级配特性及浑水流态之间的综合关系。     

浑水卧式水泵试验台通过鉴定

天津勘测设计院科研所自1987年开始投资兴建浑水卧式水泵试验台,开展了泵输送固体物料性能研究,进行了真机模型泵的清、浑水对比试验,几种叶轮的同台对比试验,抗泥沙磨蚀的试验研究以及杂质泵浑水检测试验等。在试验研究的基础上,对泵的结构进行了改进。 该试验台吸取了国内外浑水水泵试验台的先进经验,采用了可控硅传动装置、电磁流量计和各种高精度传感器,实现了计算机自动采集数据、处理数据及绘制曲线。经过几年的研究,实     

浑水脉动压力试验研究

在对量测技术进行研究和改进的基础上，对不同流态区清水和浑水脉动压力进行了系统的对比观测。试验结果表明：高含沙浑水不再属牛顿体而变为宾汉体，浑水的紊流结构发生变化。浑水脉动太力均方根和经度系数随含沙量增加呈直线关系增大，以常水水柱表示的脉动压力均方根和强度系数，浑水和清水没有区别。水流含沙后，浑水紊流结构的变化，并没有改变紊流结构中旋涡含能分布规律，紊动能仍然集中在大，中尺度旋涡中，所以，浑水和清水     

泥浆管路输送的添加剂减阻试验

本文简述了在特制装置内,对清水及浑水管流中添加微量水溶性长链型高分子聚合物聚丙烯酰胺的方法来降低摩阻损失进行了初步试验研究。关于聚合物减阻的理论及试验研究是一个相当广泛而又重要的课题。文中首先介绍了清水聚合物流减阻条件、阻力变化规律及减阻效果与流速及聚合物浓度的关系,并提出清水聚合物流阻力表达式(4),该式与试验结果大体相符;继而着重介绍了浑水聚合物流减阻效应,并讨论了减阻效果与流速、聚合物浓度、悬沙粒径及浑水浓度等基本参数之间的关系。浑水聚合物流不但使阻力大幅度下降,同时临界流速也显著减小,从而改善了浑水流动特性和经济指标。对泥沙长距离输送、充分利用水沙资源有很大意义。     

浑水水泵试验测量误差分析的研究

本文主要研究浑水水泵试验的测量误差分析，提出了浑水水泵试验的测量误差分析方法及相应的计算公式，这些计算公式也适用于清水的水泵试验，本文提出了误差分析方法及计算公式已在浑水水泵试验台中应用，经清，浑水十次重复性试验证明是可行的。     

东雷抽黄灌区低压管道输浑水应用研究

东雷抽黄灌区设计灌溉面积９０多万亩，有效灌溉面积７０多万亩，能运用低压管道灌溉的面积占４０％以上。本文通过在该灌区用低压管道输送浑水的现场应用试验、证实了低压管道输浑水不但节水、节能、少地、省工而且是可行的，管网不淤积。试验结果分析得出的低压管道输浑水的水力坡降以及临界不淤流速在含沙量、管径、泥沙容重等诸因素的影响下的变化规律给低压管道在浑水灌区的应用提供了可靠的参考依据。     

浑水波涌畦灌技术要素试验研究

利用大田浑水波涌畦灌灌水试验资料，研究了浑水波涌灌周期数、循环率和浑水含沙率等要素对浑水波涌畦灌灌水定额和节水效果的影响，在此基础上，提出了试验条件下的浑水波涌畦灌的最佳周期数为３，最佳循环率为１／３，这些研究成果为浑水波涌灌技术的推广应用奠定了基础。     

浑水入渗的滞留物分布特征及影响因素分析

利用物理试验模拟浑水入渗问题。浑水入渗时有表面落淤、颗粒运移和入渗滞留现象存在,试验的重点在于研究土体内入渗滞留物的分布特征。首先利用流动的水流实现浑水入渗条件,以减少表面落淤对入渗的影响;此后进行入渗试验,测定滞留物沿沙柱的分布,并进行数学曲线拟合;最后讨论了入渗滞留过程中的水土交互作用。砂柱颗粒组成和浑水含沙量是影响浑水入渗和滞留的重要因素。     

浑水灌溉下土壤水分入渗规律研究综述

目前,国外土壤水分连续入渗研究主要集中在Green-Ampt模型的修正以及Philip、Parlange入渗方程的求解两方面。国内学者对浑水连续入渗的研究认为:浑水与清水入渗的差异主要是浑水中物理性黏粒的存在引起的,浑水入渗模型以通过浑水灌溉试验进行拟合而得到的经验公式为主;对浑水波涌灌间歇入渗研究认为,不同泥沙粒度组成的浑水间歇入渗能力均小于同条件下的浑水连续入渗能力,且减渗率随入渗周期数的增加而增大。今后应开展不同灌水方式、多种影响因素下的浑水灌溉研究。     

浑水条件下偏心铰弧形闸门的空化空蚀

在空化空蚀试验台上，对黄河小浪底水利枢纽排沙洞偏心铰弧形闸门顶水封的1:1切片，进行缝隙空穴流试验。直接观测其在清、浑水条件下原型可能出现的空化空蚀状况。同时，分析了浑水对空化的影响后表明，浑水的产压级高于清水，浑水的空蚀强度大于清水，且均随浑水的浓度增加而加大。     

浑水水库排沙的数学模型及物理模型试验研究

本文在总结官厅、刘家峡、巴家咀、黑松林等十座水库观测和低高含沙浑水水库排沙水槽试验资料的基础上,论述了浑水水库特性和排沙规律,从而提出了浑水水库排沙计算的数学模型和物理模型试验方法.     

粗颗粒浑水流变特性

为适应一般工业管道中固体粒度大小,选用颗粒组成较粗的大石河尾矿(比重2.75,含7％铁矿石,其余为一般泥沙颗粒)作原始沙样,进行了各种浓度,各种级配的浑水流变试验.通过试验,探讨了粗颗粒产生屈服应力(宾汉极限剪切应力)的可能性,并着重研究了颗粒级配的不均匀程度对浑水粘性的影响,得出了反映固体颗粒浓度、级配共同影响的适用于较粗颗粒浑水的综合粘度关系式,式中的反映颗粒的不均匀程度.对该式用试验资料进行了验证,基本吻合.     

不同泥沙级配浑水灌溉入渗量及减渗作用分析

浑水灌溉是黄河流域普遍存在的现象,浑水中泥沙级配和浓度的大小对土壤入渗过程有很大的影响,不同泥沙级配和浓度的浑水入渗结果有显著差异。通过分析不同泥沙级配浑水灌溉入渗试验数据,并与清水灌溉入渗试验对照得出:不同泥沙级配浑水灌溉累计入渗量与时间的关系和清水相同,均为指数为正的幂函数曲线。相同含沙量、同一入渗历时,泥沙较粗的浑水始终比泥沙较细的浑水累计入渗量大。泥沙颗粒越细的浑水,其相应的累计入渗量越小,减渗量和减渗率越大;而相同累计入渗量条件下,泥沙颗粒越细,相应入渗历时越长。不同泥沙级配浑水相对于清水的时段减渗量和减渗率随时间均先增大后减小,最大值均发生在前50 min,泥沙组成颗粒越细,最大值出现的时间越早,同时刻浑水的减渗作用越强。     

浑水波涌畦灌条件下的间歇入渗试验研究

本文依据大田浑水连续及浑水间歇入渗试验资料，探讨了浑水连续入渗和间歇入渗特性及其规律，研究了浑水泥沙颗粒级配组成对浑水间歇入渗的影响，建立了浑水泥沙物理性粘粒含量与减渗率大小的关系，此研究成果为进一步研究浑水波涌灌理论与技术奠定了基础。     

水利枢纽工程高含沙浑水压力模型试验研究

以黄河流域某水利枢纽工程为研究对象,通过设计一套浑水压力模型来模拟和测试高含沙浑水的基本状态,用高精度土压力计直接测量浑水的竖向压强和水平压强,并对浑水竖向压强与水平压强之间的关系进行了分析。结果表明:(1)含沙量为96.8～1 075.1 kg/m3浑水的水平压强与竖向压强的比值范围为0.98～1.02,约等于1.0,即可以认为在模型试验中各组不同含沙量浑水同一位置处的水平压强都约等于竖向压强;(2)浑水中泥沙沉积较快,在模型底部形成淤积体,淤积体的含水率为27.3%～39.1%,均大于土样的液限,泥沙淤积体处于可流动状态;(3)试验中浑水压强沿高度的分布模式与静水相同,验证了规范推荐的浑水压力的计算方法对最大含沙量为1 075.1 kg/m3的浑水同样适用。     

三峡工程水轮机的浑水特性和磨损特征

针对三峡工程水轮机的运行特点，采用长江天然泥沙进行了三峡水轮机模型浑水试验研究，其目的是了解水流挟沙对三峡水轮机性能的影响、水轮机转轮内泥沙磨损部位及相对强度等，为真机防护及运行提供依据．试验在中国水利水电科学研究院水力机电研究所高精度水力机械通用模型浑水试验台上进行．试验内容包括清浑水能量试验、清浑水临界空化性能与初生空化性能试验、清浑水水压脉动试验和泥沙磨损试验．结果表明，在三峡水电站过机泥沙条件下，水流挟沙对水轮机效率、运行工况及水压脉动的影响很小，而对初生空化影响比较大，即随着含沙量的增大，初生空化系数有增大的趋势．此外，为减轻磨损，汛期浑水工况下水轮机应尽量避免过大开度或超负荷运行，转轮抗磨防护重点部位为叶片出水边和下环内侧面．     

管道高浓度输沙的计算方法

自1971年以来,我们进行了硫精矿砂、尾矿砂、粉煤灰、粘性浑水等管道水力输送试验,曾获得在较弱的水流条件下可以输送矿浆体积浓度高达25％以上而管内并未淤积(见图6),还观测了粘性浑水的水力特性和流变特性。本文从高浓度粘性浑水的基本特性和管道水力输送试验结果,提出了较为简便的高浓度管道输沙的计算方法。一、高浓度粘性浑水的基本特性     

浑水条件下偏心铰弧形闸门的空化空蚀

在空化空蚀试验台上，对黄河小浪底水得 纽排沙洞偏心铰弧形闸门顶水封的１：１切片，进行缝隙空穴流春在清、浑水条件下原型可能出现的空化空蚀状况。同时，分析了浑水对空化的影响后表明，浑水的声压级高于清水，浑水的空蚀强度大于清水，且均随浑水的浓度增加而加大。