某水电站定期冲洗式沉沙池设计研究

依据某水电站的泥沙资料,提出本工程定期冲洗式沉沙池的设计过程,通过初拟沉沙池的主要控制尺寸,计算沉沙池的泥沙沉速,并逐时段分段的计算沉沙池的水力参数及泥沙沉降率、泥沙淤积及冲洗等一系列参数,为电站的定期冲洗式沉沙池设计提供有力依据。     

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。     

禹门口沉沙池优化设计

山西省黄河禹门口沉沙池通过优化设计,提出了平流加斜板(复合型)沉沙池结构。阐述了平流型方案和复合型方案的工程布置,并对两种方案进行技术经济比较,得出复合型沉沙池方案的优点。经过十多年的运行实践,证明了该工程设计的合理性。其成功应用,为处理高含沙水流泥沙提供了新经验,对我国沉沙池设计技术的发展具有积极的推动作用。     

雨水集蓄利用虹吸式沉沙池结构原理及优化设计

文章针对雨水集蓄利用农村安全饮水环节蓄前沉淀的需求,结合雨水水质特点,以去除雨水水流携带的直径小于0. 05mm泥沙为目标,提出了虹吸式沉沙池工作原理,分区域确定了虹吸式沉沙池设计雨量,在平流式沉沙池设计基础上,优化提出了虹吸式沉沙池结构,可显著提高雨水集蓄利用农村生活用水水质。     

逆坡沉沙池沉淀效率的分析

本文从理论上分析了平流直线型顺坡及逆坡沉沙池的水流特性及泥沙运动过程。结果表明,在池长相同的条件下,逆坡沉沙池的沉淀效率明显高于顺坡沉沙池,而且出池泥沙粒径也较细。文中分别给出了顺、逆坡沉沙池出池泥沙粒径之比和沉淀效率相同的条件下,二者池长之比的关系式。工程实例也表明了逆坡沉沙池具有良好的沉淀效率及冲洗效果。     

定期冲洗式沉沙池溢流堰出池含沙量计算

水利工程平流型定期冲洗式沉沙池,是利用溢流堰输送清水的沉沙池.沉沙池末段表层水通过溢流堰出池.大禹渡沉沙池实测资料表明,沉沙池内悬移质含沙量沿垂线分布基本符合劳斯公式分布规律,劳斯公式可用来计算沉沙池含沙量沿垂线分布.采用谢鉴衡修正悬浮指标公式对理论悬浮指标值Z＜5部分进行修正,其结果与实测值比较吻合,Z≥5对含沙量计算影响甚微,可近似取Z1=Z.沉沙池溢流堰的极限吸出高度一般应通过试验来确定,在无试验资料的情况下,用式(6)计算是可行的.     

浅析斜板斜管用于水电站沉沙池的可能性

据平流沉淀(沙)池分层导出的浅层沉降原理发展而来的斜板斜管沉降技术,与引用流量大小无关。若采用流速和斜板斜管几何尺寸恰当,可以使沉淀(沙)池中处于紊流条件下沉降的颗粒转化在层流条件下沉降,达到成倍提高沉淀(沙)池效率、减少沉沙池工程量之目的。文中除探讨了斜板斜管用于水电站沉沙池的可能性外,还介绍了不同类型斜板斜管简单原理。     

大禹渡等冲洗式沉沙池技术改造效果分析

有针对性地对大禹渡沉沙池和禹门口沉沙池的主体结构进行技术改造,采集原型观测试验数据,依据现行技术规范和设计手册提出的计算公式,对沉沙池泄空冲洗、溯源冲洗和沿程冲洗三阶段主要技术参数进行计算。结果表明:技术改造后两个冲洗式沉沙池的泄空冲洗、溯源冲洗、沿程冲洗的平均排沙含沙量、单宽输沙率和水流挟沙力均发生变化,改造后冲沙效果明显优于改造前。     

某水电站沉沙池方案比选设计研究

根据某水电站泥沙基本资料,分析本工程设置沉沙池的必要性,类比同流域类似工程;结合地形地质条件和枢纽总体布置,对沉沙池布置方案进行比选,最终选择地下连续冲洗式沉沙池布置型式,并通过水力学计算,确定沉沙池主要控制尺寸。     

定期冲洗式沉沙池三阶段冲洗计算

依据定期冲洗式沉沙池水力冲洗的原型观测和模型试验,根据水沙运动特征,提出定期冲洗式沉沙池水力冲洗三阶段冲洗过程及划分,分别给出泄空冲洗、溯源冲洗和沿程冲洗各阶段的计算式和有关参数。     

引黄工程中沉沙池的试验研究

禹门口引黄提水站是解决运城地区工农业用水的重要水源工程。总抽水量２８ｍ￣３／ｓ。为处理有害泥沙；设沉沙池而进行了模型试验。试验采用长度比尺Ｌ＝２０的单厢，正态模型。模型沙用干容重为１．４６ｔ／ｍ￣３的煤粉。模型主要考虑泥沙沉淀相似。黄河泥沙的主要特点泥沙颗粒细、含量高及沉淀难。根据这些特点，在水工模型试验基础上，选择了混合型沉沙池。混合型沉沙池。即平流式与竖流式相结合的一各形式。竖向流在沉沙池下游段装置的斜板之间产生，总池长１１８ｍ，其中平流区４０ｍ。斜板区７８ｍ；总宽度５９．６ｍ，分为三箱；设计入池流量６～２６ｍ￣３／ｓ，相应入池含沙量１２０～８０ｋｇ／ｍ￣３；沉沙池水深上游端５９．６ｍ，下游端７．０ｍ，池底坡度１／７０，试验表明混合型沉沙池，可缩短池长５０％，降低工程造价４５％。在沉沙池尾部或斜板区底部安装排沙管，随时排除沉沙池中细颗粒泥沙组成的淤积体，提高了沉沙池利用率。     

用超饱和输沙法计算沉沙池泥沙沉降率的验证

泥沙沉降计算直接影响着沉沙池的设计，欲使设计成果与实际运行结果相符，重要的是选择沉沙池泥沙沉降计算方法。一度流超饱和输沙法是沉沙池设计中较常用的一种计算方法，用打渔张第五条渠、大禹渡平流型定期冲洗式沉沙池实测资料，对一度流超饱和输沙法进行验证，验证结果证明，一度流超饱和输沙法计算公式结构基本正确。只要α值选择合理，定能计算出比较符合实际的结果。用实到来料进行α值的回归分析，得到α值的经验公式，经验证计算，证明α的经验公式是比较正确的。建议在沉沙池的泥沙沉降计算中采用一度流超饱和输沙法，α按回归得到的经验公式计算。     

一种新型冲洗式沉沙池的设计探讨

对各种类型沉沙池及适用条件进行分析的基础上,通过在沉沙池的首部加调流板、在溢流堰上沿水流方向设溢流槽、对冲沙廊道进行改进并设置辅助冲沙设施这3个方面对传统沉沙池进行了改进。提出了一种新型冲洗式沉沙池,并进行了模型试验。试验结果证明,这种新型冲洗式沉沙池可以大大提高沉沙池对悬移质泥沙 的沉淀效率,并有利于泥沙的排除。     

消力坎对条形沉沙池泥沙沉降的影响试验分析

沉沙池布置受地形限制影响泥沙沉降,通过增加辅助稳流装置,可以有效提高沉沙池除沙效率。采用模型试验、计算对比、归纳整理等方法,研究分析条形沉沙池进口陡坡扩散段底部增设消力坎的稳流功能。调整消力坎的尺寸、数量、位置等参数,最终得到进口水流均匀、池箱内流速满足要求的结构布置型式。进入沉沙池内的流速显著降低,除沙率比改造前提高了12.58%以上。采用消力坎稳流,结构简单,除沙效果明显,可作为一种新型的沉沙池辅助除沙方式。     

沉沙池中调流板对水流调节作用的试验研究

沉沙池是一种重要的泥沙处理工程设施，其作用是沉降含沙水流中有害粒径的泥沙。泥沙在沉沙池中沉降效果的好坏，与池内水流流场分布直接有关。为使沉沙池内水流流场分布更利于泥沙的沉降，对传统沉沙池进行了改进，在沉沙池工作段首部加设调流板来对人池水流进行调节，并用室内模型试验检验调节效果。对试验结果进行分析，表明经过调流板调节后的水流流场分布更利于泥沙在沉沙池内的沉降，可为工程设计提供参考。     

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。     

沉沙池中泥沙的随机运动

泥沙在河渠中运动受着水流紊动作用,主要有滚动,跳跃,悬移三种形式.泥沙在运动中就单个颗粒而言,在每次运动的一个小阶段上,运动具有必然性,遵循确定的力学规律.而对确定的某一颗粒的多次运动,或大量颗粒的一次运动均带有随机性,应遵循统计规律. 本文应用了紊流中泥沙运动的随机理论,并在此基础上建立了悬移泥沙运动的沉降模式.研究沉沙池中泥沙的沉降过程,以此确定沉沙池的尺寸,所得结果与几个实际沉沙池资料作了对比,吻合较好.     

新型微灌沉沙池沉沙效率试验研究

沉沙池是一种重要的泥沙处理工程措施,其作用是沉降含沙水流中有害粒径的泥沙.对沉沙池,评价其运行效果好坏的关键因素是沉降效率.新型微灌沉沙池属直线型非冲洗式沉沙池,专门用于微灌系统,主要对悬移质泥沙进行处理.以物理模型试验资料为依据,探讨了微灌用新型沉沙池内悬移质含沙量及淤积物粒配的沿程变化规律,试验表明,该新型沉沙池的沉沙效率较高,可以作为处理微灌用水源使用.     

连续冲洗式沉沙池截沙率试验研究

对连续冲洗式沉沙池截沙率进行分析研究,并在一维流超饱和输沙法基础上,得出连续冲洗式沉沙池池段分组截沙率、工作段分组截沙率、大于某粒径级截沙率以及总截沙率的近似计算方法。为验证该方法的实用性,对连续冲洗式沉沙池的截沙率进行模型试验,试验结果表明:采用近似处理的截沙率计算公式,其计算结果与实测结果吻合较好,在符合计算精度的前提下,可以用于实际工程计算。     

定期冲洗式沉沙池泥沙沉降特性分析

以黄河东城提水工程首部的定期冲洗式沉沙池为研究对象,应用一维超饱和输沙法计算了泥沙的沉降历时,分析了泥沙恢复饱和系数、极限吸出高度、出池含沙量等泥沙沉降特性。结果表明:①泥沙恢复饱和系数随泥沙粒径的增大呈指数递减趋势,工作段上游泥沙恢复饱和系数随沉降历时呈指数递减趋势,工作段下游恢复饱和系数随沉降历时呈线性减小趋势;②随着沉沙池的运行,出池泥沙粒径逐渐变大,淤积泥沙粒径则逐渐变小;③在沉沙池运行期内,溢流堰极限吸出高度随沉降历时呈线性递减趋势;④溢流堰前分组含沙量参考点的相对水深均小于0.5;⑤在0～0.500 mm泥沙粒径范围内,出池平均含沙量参考点的相对水深与泥沙粒径呈对数递增。