粗泥沙在粒径计管内的沉降特性及其影响因素研究

通过大量试验研究，认识到Ｄ〉０．０６ｍｍ粗泥沙用粒径计分析时相继发生三种运动形式。首先为整体沉降，继之是异重沉降，最后呈均匀沉降。试样沙量不同对这三种运动状态有不同的影响。     

黄河粗泥沙定界论证

重点论述了黄河粗泥沙的概念，通过不同粒径悬沙平衡法和淤积物取样级配分析，结合黄河的实际，以主槽淤积物中占多数的观点，认为将ｄ ＝ ０ ．０５ ｍ ｍ 作为黄河粗泥沙界限较为合适。     

颗粒浓度及颗粒尺寸对管内气固两相流动速度结构的影响

本文应用ＬＤＶ技术对方管内网栅后的气固两相流动，在平均粒么Ｄｐ＝０．３５ｍｍ，颗粒质量浓度为０．１２％，０．２１％，０．３３５％；Ｄｐ＝０．６ｍｍ，颗粒质量质量浓度为０．１６％，０．２４５％，０．３４５％；Ｄｐ＝０．９ｍｍ，颗粒质量浓度为０．２０５％，０．３０％多种工况下进行测量，给出了各种工况下气流时均速度及颗粒时均速度的分布情况。通过与纯气流条件下的实验结果比较分析了颗粒浓度及颗粒尺寸对管内气     

论天然沉积砂卵石粒度分布的分形结构

根据分形几何学理论，研究了甸黄河及陕西省的石头河、河家山古河道河床天然沉积砂卵石的粒度成分特征，发现在双对数坐标下粒度含量与粒径之间呈直线关系，表明粒度分布具有分形结构，根据直线的斜率ｂ，由公式Ｄ＝３－ｂ可求得相应的分维，计算所得的分维在２．５５－２．８７之间，并讨论了分维与粗粒土级配的关系，提出了以分维Ｄ代替不均匀系数Ｃｕ和曲率系数Ｃｃ作为表征粗粒土级配的指标。     

论天然沉积砂卵石粒度分布的分形结构

根据分形几何学理论，研究了我国黄河及陕西省的石头河、冯家山古河道河床天然沉积砂卵石的粒度成分特征，发现在双对数坐标下粒度含量与粒径之间呈直线关系，表明粒度分布具有分形结构，根据直线的斜率ｂ，由公式Ｄ＝３－ｂ可求得相应的分维。计算所得的分维在２．５５～２．８７之间，并讨论了分维与粗粒土级配的关系，提出了以分维Ｄ代替不均匀系数Ｃｕ和曲率系数Ｃｃ作为表征粗粒土级配的指标     

黄河下游不同粒径泥沙冲淤特性分析

根据黄河实测资料，综合分析了黄河下游不同粒径泥沙冲淤特性。研究表明，粒径大于０．０５ｍｍ的粗颗粒泥沙是造成下游游积的主要根源，多年平均来沙量为２．６亿ｔ，约占全沙来沙量的２３％，而下游汛期粗沙淤积量却占总淤积量的５５％。另外还分析了各级流量下不同粒长泥潲的变化，并提出了输细沙（ｄ〈０．０２５ｍｍ），中沙（０．０２５ｍｍ≤ｄ〈０．０５ｍｍ）、粗沙（ｄ〉０．０５ｍｍ）的适宜流量分别为１０００－３０００     

长江口沉积物粒度参数的统计规律及其沉积动力学解释

对长江口表层底质样品粒度参数的统计表明：１．沉积物在总体上表现为水下环境粗于潮滩，口内河道粗于口外海滨，南支粗于北支．北港粗于南港；同时．河道在纵向上有自上游向下游变细、横向上有自深槽向浅滩变细的趋势．２．平均粒径Ｍｚ（φ）普遍大于φ＿（５０），特别是粉沙级样品．两者差值最大可达１．４４．３．粒径的标准偏差σ＿１与平均粒径Ｍｚ之间存在良好的线性正相关关系，相关系数一般大于０．９０．４．９７％的样品粒径的偏度ＳＫ＿１大于０．与波浪作用为主的海滩ＳＫ＿１大部分小于０形成鲜明的对比．５．概率累积曲线上跃移和悬移组分之临界粒径Ｃ（φ）以及悬移组分含量Ｓ（％）均与Ｍｚ有良好的正相关关系，其中受絮凝作用干扰的口外海滨相关系数相对较小．相关方程差异较大．对以上规律，从沉积动力学角度做了较为合理的解释．     

鱼菌净的抑菌效果及对鲤鱼安全性的综合分析

鱼菌净是一种氯胺化合物的复方制剂，用于鱼类细菌性鱼病的防治。毒理学试验表明：对鲤鱼的２４ＬＤ５０为２．０６ｍｇ／Ｌ、ＬＤｏ为１．６ｍｇ／Ｌ、安全浓度为０．６２ｍｇ，／Ｌ；口服鱼菌净时９６ＬＤ５０为１２３０．５ｍｇ／ｋｇ、安全浓度为１２３．０ｍｇ／ｋｇ；抑菌试验的结果表明：对６种致病菌的最低抑菌浓度在０．１２５～０．５ｍｇ／Ｌ之间。药物抑菌浓度低于对鲤鱼的安全浓度。     

泥沙颗粒分析粒径计成果改正优化研究

粒径计分析成果如何改正,至今尚无一个为大家所认同的标准方法.根据长江委和黄委取得的对比实验资料,针对影响粒析级配与标准级配关系的主要因素,进行优化分析后,得出了以颗粒级配的分布多边形为依据,按级配曲线的分组峰值出现的所在位置,将沙型划分为4大类9亚类、分别建立粒析成果与单颗清水沉降法确定的样品标准相应级配粒径改正公式.经检验,能满足国家行业标准<河流泥沙颗粒分析规程>规定的精度要求.     

基于Rouse公式的紊流区悬沙粒径级配垂线分布规律

基于Rouse公式及紊流泥沙沉速公式,分别推导得到了紊流时的悬沙粒径及级配垂线分布公式,前者直接量化了泥沙“上细下粗”的垂线分布规律,后者则可用于计算不同水层及垂线上总的悬沙粒径级配。通过实例,应用粒径级配计算公式得到了不同水层的悬沙粒径级配。结果表明:泥沙粒径“上细下粗”的分布规律明显;在越远离床面的水层,细颗粒所占的比重越大,粒径分布越均匀。当考虑悬浮高度影响时,以最大粒径悬沙的最大悬浮高度为界,该高度之下级配“等宽”,该高度之上级配“上窄下宽”。     

泥沙筛析与沉降粒径关系及其应用的研究

为准确测定泥沙的沉降粒径并确定筛析粒径与Ｄ沉的关系，试验中采用天然沙的筛析分组沙作为试样，逐颗测定沉积，得出Ｄ沉以及Ｄ筛与Ｄ沉的关系。经分析论证并与国际上的试验塑料比较后认为，试验所得Ｄ筛与Ｄ沉关系合理可靠。     

絮凝对三峡水库泥沙沉降的影响

现场与室内实测的泥沙级配差异证实了三峡水库中存在泥沙絮凝现象,絮凝会加速水库泥沙淤积速率。为了确定絮凝对泥沙沉降速率的影响,现场采集了三峡水库原样泥沙,基于三峡水库水体环境,采用室内静水沉降试验对三峡水库中泥沙絮凝沉降规律进行了研究。研究结果表明,当试验采用的初始含沙量大于0.3 kg/m3时,部分单颗粒泥沙会聚集形成絮团,且泥沙絮凝程度以及沉速增加的幅度与水体中含沙量呈正比。参与絮团形成的单颗粒泥沙粒径均位于0.022 mm以下,小于临界粒径的泥沙占全沙的83%;采用絮凝因数和物质沉降通量因数分别表征絮凝对泥沙沉降的影响程度,这两种因数都随含沙量增加而增加,含沙量在1.5 kg/m3以下时其最大值分别为5.03和1.66,表明絮凝对三峡库区汛期的泥沙淤积有可能造成较大影响。     

排沙漏斗悬移质泥沙运动数值模拟

排沙漏斗是一种利用立轴旋涡实现水沙分离的二级排沙设施。为了探明排沙漏斗悬移质泥沙运动特征和排沙机理,采用欧拉-拉格朗日方法模拟了排沙漏斗水气沙三相流动,其中水相和气相采用雷诺应力模型(RSM)和VOF方法描述,悬移质泥沙用颗粒轨道模型描述。通过对计算的悬移质含沙量垂向分布与实验结果的对比,验证了数学模型的可靠性。计算结果表明:在漏斗室外侧区域含沙量分布整体上较均匀,在漏斗室内侧区域的近底部存在一个明显的高浓度带。作者认为,上述排沙漏斗悬移质泥沙含沙量分布特征主要是由排沙漏斗内的二次流引起的。     

涡管排沙式沉沙池的工程应用——以新疆金沟河渠首电站为例

简述涡管排沙式沉沙池的设计思路 ,结合新疆金沟河渠首电站 ,介绍涡管排沙式沉沙池的原型观测结果 ,并对沉沙池的运用效果进行了分析 .工程实践表明 ,涡管排沙式沉沙池构造简单 ,运行可靠 ,造价低廉 ,有较好的沉沙及排沙作用 ,可用于排除水电站引水渠道中的悬移质泥沙     

刚性植物条件下静水中粗颗粒泥沙沉速研究

为了探求水生植物对泥沙沉速的影响,本文在总结泥沙颗粒在水体中沉降的影响因素及阻力系数规律的基础上,在静水中设置不同直径、不同排列密度的不锈钢圆柱细杆模拟水体中不带分叉的刚性植物,分别测定粒径为0.1cm~0.45cm的沙粒沉速,并与没有植物条件下的沉速进行对比。研究结果发现,在试验粒径范围内,含植物水体中泥沙沉速随泥沙粒径、植物密度增大而减小,通过修正阻力系数,推导出考虑植物杆径及植物密度排列的泥沙沉速公式。     

长江口二维非均匀悬沙数值模拟

针对长江口水流泥沙运动的特点建立了非均匀悬沙的平面二维数值模型。在模型中考虑了波浪对流场的影响和对水流挟沙力的影响 ,在确定悬沙絮凝沉速时考虑了泥沙粒径、盐度、含沙量及水流紊动的影响。悬沙模型建立在曲线坐标下 ,悬沙输运方程采用破开算子的方法求解 ,平流项采用UltimateQuickest格式求解 ,提高了计算的精度。通过实测资料对数学模型计算的悬沙含量进行检验 ,表明它较好地反应了长江口地区泥沙的运动规律     

黏性泥沙受紊动剪切作用下的絮凝效果研究

我国水库运行一直面临着泥沙淤积的问题,而水动力条件的改变对泥沙的絮凝有莫大的影响,针对此问题,研发了一套絮凝沉降装置,以三峡库区长寿河段泥沙为样本,利用多层震动格栅在圆柱形沉降筒中产生各向同性均匀紊流,结合絮凝沉降观测装置,研究分析紊动剪切作用对黏性泥沙絮凝的影响,并得出了基于试验的最优剪切率。结果表明:紊动对于泥沙颗粒的絮凝有较明显的促进作用,且随泥沙浓度的增大(0. 3~1. 0 g/L),絮凝程度也相应地增加;紊动剪切对于中、大颗粒絮体(0. 048~0. 384 mm)的分布具有较大影响;泥沙颗粒在进入沉降柱后可以在几十分钟内快速完成絮凝,在30 min左右即可观测到最大颗粒絮体,随后颗粒最大粒径逐渐下降直至平衡;随着紊动剪切率的增加,其对于絮凝的作用呈现先促进后抑制的规律。     

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     

粘性细颗粒泥沙絮凝研究概述

以絮凝动力学理论(Smoluchowski方程)、胶体稳定性理论(DLVO理论)和分形几何(Fractal Geometry)在絮凝研究中的应用为线索，回顾了粘性细颗粒泥沙絮凝结构，絮团沉速，以及影响絮凝因素(泥沙粒径、浓度、电解质阳离子、温度和水流紊动等)等方面的研究成果；综述了絮团的尺寸、密度、沉速、破坏强度及碰撞频率函数的分形几何描述方式；介绍了快速絮凝和慢速絮凝的分形生长模型，以及絮凝发育过程数值模拟的研究进展．针对河流泥沙在矿物组成、颗粒尺度、表面电荷分布和水中盐分多样性的特点，以及粘性细颗粒泥沙絮凝研究的特殊性，提出进一步深化粘性细颗粒泥沙絮凝研究的建议．     

悬移质分选沉降及其在工程上的应用

悬移质泥沙占河流输沙的大部分，由于泥沙的重力作用及水流的紊动混掺的双重作用，悬移质沿垂线的分布呈上稀下浓，上细下粗的规律。在水流的不平衡输沙条件下，趋饱和水流中必然有一部分泥沙沉降落淤，其中较粗的泥沙必然率先沉降，较细的泥沙仍随水流悬浮前进。