基于SPSS的新型沉沙池的影响参数分析

新型二级水沙分离设施圆中环沉沙排沙池的设计影响参数较复杂,彼此关联性较强,为了便于优化设计参数,以试验数据为基础,运用SPSS软件,分析其流量与沉降时间、内环半径与沉沙粒径的关系。研究结果表明:相同中心出水环高度条件下,随着进水流量增加,泥沙沉降量不随流量的增加而变化,内环泥沙沉积形态和沉降量基本相同;沉降时间随进水流量的增加而骤减,两者成反比关系,但进水流量大于3 m3/s,沉降时间基本不变。中心出水环增高1.26 m可有效延长泥沙沉降时间和增加内环沉沙容积利用率。随着内环半径增加,最大沉降粒径迅速减小,内环半径与最大沉降粒径成二次函数关系,但在半径大于12 m时,最大沉降粒径基本不变;最大沉降粒径与中心出水环高度无关。研究表明现状"圆中环"设计半径是合适的。     

圆中环沉沙排沙过滤池结构特性试验研究

圆中环沉沙排沙过滤池是一种新型的浑水沉沙、排沙、过滤装置,通过新疆呼图壁城镇工业供水工程圆中环沉沙排沙过滤池的物理模型试验,模拟了在1 m3/s工况下的运行效果。试验结果表明:采用三层不同粒径的滤料,中心溢流筒加高0.4 m时,能较好的起到沉沙、排沙和过滤的作用且不被击穿,同时能满足引水量的要求,汇流槽平均流速在0.88～2.77 m/s范围内。与常规水沙分离装置相比,这种新型的装置实现了节能减排,环保性处理泥沙的目标,为水沙分离提供了另一种新的思路。     

迷宫堰型圆中环沉沙排沙池的沉沙特性研究

通过对迷宫堰型圆中环沉沙排沙池进行物理模型试验并对比两种堰型的沉沙效果,得出其含沙量与沉沙的改善效果。迷宫堰型圆中环沉沙排沙池的含沙量沿垂向和径向的分布规律与光滑薄壁堰基本相同,并以流量Q=4.09 L/s(对应原型流量3 m3/s)时中心出水环不加高状态为例进行沉沙分析,得出溢流堰边壁内侧的平均含沙量比光滑堰的减小了16.5%,沉沙中小于0.1 mm的细颗粒泥沙明显增多,其中值粒径减小14.09%,出口沉沙的中值粒径相应减小了11.19%,说明调整为迷宫堰后能够有效地提高悬移质泥沙沉降率。     

圆中环沉沙排沙池溢流堰结构优化试验研究

圆中环沉沙排沙池是一种新型的二级泥沙处理设施。根据原有的与圆中环沉沙排沙池有关的基础理论和试验数据可知,环内泥沙沉降与环内流速成反比;因溢流堰越长,平均流速越小,故溢流堰长是圆中环沉沙排沙池有利于沉沙的重要原因。为减小环内平均流速,增加溢流堰长度,对原有的圆中环沉沙排沙池物理模型进行结构优化:将原有的光滑圆环溢流堰调整为迷宫堰,以增加溢流堰长度,减小环内水流流速,提高其沉沙效率。试验结果表明:迷宫堰式溢流堰长是原堰长的1.48倍,流速减小,有利于环内泥沙沉降。     

基于Fortran的计算程序开发在圆中环沉沙排沙池结构设计中的应用

圆中环沉沙排沙池是一种新型的二级水沙分离设施,目前在对其进行结构设计的过程中,必须对泥沙粒径、含沙量、地形地质条件、流量等因素进行综合考虑后,通过手动计算的方式确定圆中环各结构的尺寸,包括平面尺寸(直径)、沉沙池深度、倒锥底坡坡度、冲沙槽宽度、进水廊道尺寸、冲沙廊道尺寸和闸门尺寸等。然而在圆中环结构设计计算过程中,涉及到的参数较多,应用到的计算公式多而复杂,如果采取手动计算的方式,不仅工作量大,工作效率较低,而且稍有不慎就会影响到计算结果的准确性。针对这一问题,以Fortran语言为基础编写的圆中环沉沙排沙池结构设计计算程序,可在圆中环沉沙排沙池结构设计过程中实现快速计算,不仅提高了工作效率,还能保证计算的准确率,为设计人员提供便利。     

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。     

新疆卡拉贝利水库排沙效果试验研究

通过坝区动床泥沙物理模型试验,研究卡拉贝利水库的排沙问题。观测水库排沙运用时的坝前水流形态、沿程流速变化、冲刷漏斗形态,分析不同运用水位和开启不同排沙洞工况的水库排沙效果,并通过敞泄排沙试验探讨水库恢复部分库容的可能性。研究表明,水深与冲沙流量是影响水库排沙的重要因素,相同的冲沙流量下降低水位排沙效率更高。水库应根据上游来水来沙条件、电站运用情况和排沙洞前淤积高程,抓住有利时机,灵活地运用多种方式冲沙。     

水电站的防沙措施

文章通过对水电站水轮机磨损的主要因素进行分析,结合实践经验,总结出泥沙处理措施,在大坝设置排沙底孔、拦沙坎及冲沙槽,防止大量的推移质泥沙大量进入水口闸,大大减少粗沙通过水轮机含沙量。沉沙池降低挟沙水流中泥沙颗粒大于设计沉降粒径的悬移质泥沙、降低水流中含沙量。压力前池是继大坝、沉沙池后的第三道防沙,防止泥沙进入水轮机,造成水轮机的磨损。注重运行时管理水平和及时维修。     

圆中环沉沙排沙池曲线型中心出水环堰试验研究

为了改进圆中环池内流速分布不均匀的不足,使用物理模型对中心出水环堰进行试验研究。对中心出水环堰进行结构优化:在保证中心出水环堰最优高度不变情况下,将环堰出口由平口型调整为曲线一型和曲线二型,分别在3种来流量条件下(2 m3/s,3 m3/s,4 m3/s)测量溢流堰行近流速。试验结果表明:曲线型中心出水环堰相比平口型可以使溢流堰行近流速整体下降且更均匀。从曲线一型和曲线二型最大、最小和平均流速的对比分析中发现,曲线二型对圆中环整体流速的下降更为明显,是优于曲线一型的一种曲线型中心出水环堰。试验对研究圆中环在不同来流量下的中心出水环堰的设计具有一定的参考价值。     

圆中环沉沙排沙池模型试验比尺设计

圆中环沉沙排沙池是新型二级水沙分离设施,采用正态模型,按重力相似准则设计,经充分论证模型比尺和科学选沙,原型堰上水深与模型水深吻合较好,模型的沉沙形态、排沙过程、淤沙形态基本符合原型。试验结果表明:模型与原型水流阻力相似条件基本满足要求,模型在悬移质运动及泥沙沉降等方面与原型是基本相似的。说明模型试验比尺设计正确。