不同流量下环翼型防冲板结构优化试验

为了研究不同流量条件下桥墩局部冲刷问题,在单片挡板基础上,增加防冲板数量形成了多级防冲结构。利用多元统计方法对防冲效果进行了主成分分析,认为最大冲坑深度最能体现试验效果,并以最大冲坑深度为指标进行试验分析。试验结果表明:在流量为75 m3/h时,增加防冲板数量并不能有效提升防冲效果;当流量增加到115 m3/h时,通过增加防冲板数量可在一定程度上提高桥墩的防冲能力,并且防冲效果随着防冲板间距的减小而增强,同时随着防冲板外径的增大而增强。但三级防冲板与二级防冲板防冲效果非常相近,第三级挡板对试验的结果影响甚微。因此,试验分析认为,在考虑不同流量条件下,环翼型防冲板最优防冲结构为两片防冲板,且防冲板外径为180 mm,间距取值为15 mm。     

桥墩防冲板结构控制因素及其优化研究

针对桥墩局部防冲刷问题,从减小冲坑深度和减弱墩前近底垂向流速角度出发,在实验室建立桥墩防冲板模型,利用多轮正交试验、方差分析及极差分析防冲板3个控制因素的主次关系,并确立防冲板结构的最佳组合形式。结果表明,防冲板长半轴长度和安装位置均为重要的影响因素,安装位置的影响作用略大于长半轴长度,但防冲板短半轴长度对桥墩防冲影响甚微,进而获得桥墩防冲板模型的最佳结构形式为H1A3B1,即安装位置为0.2h(h为水深)、防冲板长半轴长度为2r(r为模型桥墩半径)、短半轴长度为1.4r。     

多级水沙分离装置不同斜板间距分沙效果试验

针对黄河内蒙古段河水高含沙问题,通过改变多级斜板水沙分离装置中的斜板间距,探讨了不同流量、不同浓度浑水下斜板间距对泥沙分离率的影响。结果表明:第一级和第二级分沙装置中斜板间距越小,水沙分离效果越好;第三级分离装置的斜板间距减小到2 mm时,其对提高水沙分离率的影响不明显,而且会导致泥沙淤积,不利于排沙。同时分析了不同流量下斜板间距对排沙孔分离出的泥沙中值粒径的影响,结果表明:在同一流量下,排沙孔泥沙颗粒粒径随斜板间距的增大而增大。