粘性细颗粒泥沙絮凝沉降的初探

粘性细颗粒泥沙的絮凝与沉降问题,牵涉的生产问题比较广泛,如河口海港的淤积等.由于颗粒周围的水中存在电介质,如遇到海水,就产生絮凝团加速下沉.细泥沙产生絮凝的影响因素是很多的,但主要是颗粒表面的电化学作用.根据电化学理论,细泥沙产生絮凝的条件有二个:(i)颗粒间碰撞机率的大小,(ii)吸引势能大于排斥势能.促使悬浮泥沙颗粒间的碰撞的机理有二种:(a)布朗运动,(b)重力沉降.因为本文只分析静水的絮凝沉降,而长江口等泥沙中值粒径大于0.001毫米,属于重力沉降范畴.我们将布朗运动颗粒凝并的理论应用到重力沉降中,导得细泥沙初期絮凝时颗粒凝并数目的计算公式,从而求得凝并前与后的泥沙粒径比值和凝并后的沉速计算公式.利用连云港泥沙试验资料进行计算,与试验值比较,在含盐量较小时比较符合,并导出捕获系数比与含盐量的关系式.又利用长江口泥沙试验资料计算不同含盐量的沉速,与试验值也基本吻合.     

加速作用对泥沙沉速的影响

在泥沙的沉降试验中，泥沙由静止转入运动往往要经历一个加速过程，且不同粒度的泥沙其加速段的长度不尽相同的，为全面地了解泥沙的实际沉降规律，本文从过渡条件出发，考虑加速作用影响建立了单颗粒泥沙在静水中的沉降速率公式，通过计算分析表明，公式的结构是合理的，能较好地描述泥沙的实际沉降规律，对颗粒分析问题的研究具有较好的实用价值。     

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。     

BT—301型离心沉降式粒度分布测试仪比测试验

BT－301型离心沉降式粒度分布测定仪是采用液相沉降法的一种无接触方式的粒度分布测定装置，以重力沉降和离心沉降为手段进行颗粒测定，大大提高了悬移质泥沙颗粒分析的效率，具有准确性高、稳定性好等优点，分析结果可靠。该仪器与计算机连接使用，使泥沙颗粒分析向自动化方向迈出了一大步。     

泥沙的动水沉速及对准静水沉降法的改进

长期以来，专家们一直认为泥沙在动水中的沉速小于在静水中的沉是由于动水中向上紊速阻碍泥沙沉降的结果。本文认为，时均向上紊速和向下紊速是相等的，紊速对泥沙沉速的，影响只有在悬沙浓度沿垂线分布存在梯度时才能反映出来，梯度越大，动水沉速减少越多。本文提出的概念，为今后进一步研究泥沙的动水沉速开辟了一条新的途径。     

结合粒径分布测量的悬移质泥沙沉降速度试验探究

泥沙沉降速度的确定对于水体中泥沙输运与时空分布规律的研究至关重要。笔者理论分析了均匀泥沙颗粒在水中沉降初期的非匀速沉降过程。在现有泥沙沉降试验的基础上,开展了泥沙颗粒级配测量的工作,提出了一种可将泥沙沉速与粒径建立起对应关系的改进试验方法,该方法考虑了不同组分泥沙共存条件下作用对沉速的影响,将0.01～0.06 mm粒径尺度的悬移质泥沙在水中的沉速与粒径建立起较好的指数型函数(ω=0.0105e^0.1031D)关系,相比理论计算值和传统试验方法更加精确。笔者的研究成果对于天然河流中拆坝后河道演变、泥沙沉降过程等方面的研究工作具有重要的理论价值和工程意义。     

細顆粒泥沙在靜水中的沉降运动

在靜水中的泥沙沉速,是研究泥沙运动規律时的一个重要指标.本文首先从泥沙的靜水沉降和水流中起动的一般規律出发,給出了細顆粒泥沙界說的分析过程和結論,并討論了在分散体系和集成体系中有关細顆粒泥沙組靜水沉速的計量标准.其次从絮擬作用对于細顆粒泥沙靜水沉降的影响出发,分析并解释了細顆粒泥沙在靜水中沉降的一般性規律.最后給出了在各种情况下計算細顆粒泥沙靜水沉速的建議公式.     

泥沙颗粒在静水中沉降的聚结现象和处理

人们在实践中普遍发现,泥沙在水介质里沉降运动过程中,细颗粒之间会形成聚结下沉,并由此造成粒级含量分析结果很大失真。本文根据对长江泥沙的实验,谈谈对这方面的认识与处理办法。供泥沙颗分工作者参考。一、泥沙颖粒在水中聚结原因我们曾经在一定量蒸溜水中,加入一定量有正负离子存在的矿质水,对同一类型泥沙进行颗粒沉降分析,得到了差异很大的粒配结果如表(1)     

过渡区泥沙沉速公式

一、建议的过渡区泥沙沉降速度公式 泥沙的沉降速度是泥沙的一个重要水力特征与运动参数,国内外学者对它作过许多理论与试验研究工作.理论上根据泥沙在水中等速下沉时的有效重力与绕流阻力平衡得到沉速公式     

BT-301型离心沉降式粒度分布测定仪比测试验

BT-301型离心沉降式粒度分布测定仪是采用液相沉降法的一种无接触方式的粒度分布测定装置,以重力沉降和离心沉降为手段进行颗粒测定,大大提高了悬移质泥沙颗粒分析的效率,具有准确性高、稳定性好等优点,分析结果可靠.该仪器与计算机连接使用,使泥沙颗粒分析向自动化方向迈出了一大步.     

静水中大雷诺数球形颗粒变加速沉降的理论分析与试验

基于单颗粒泥沙沉降的力学机理,对静水中大雷诺数球形颗粒沉降过程中的受力状况进行分析,推导出变加速沉降运动过程的瞬时速度、沉降历时及沉降位移公式。试验数据与所推导公式的计算结果对比分析表明:计算位移与实测值相对误差都小于5%,大部分小于4%;瞬时沉速计算值与试验值相对误差都在7%以内,大部分小于5%,计算值与实测值吻合良好。     

大坝沉降变形的灰色预测分析研究

用实测沉降资料预测大坝沉降过程是目前国内外大坝沉降变形监测分析中常采用的一种方法,包括双曲线拟合法、指数曲线拟合法和基于灰色理论的GM(1,1)模型预测方法。由于灰色理论在预测时不需要较长的观测数列,且能通过动态预测模型,最大程度的反映新信息在预测中的作用,因此在沉降变形预测方面具有很大的优势。本文针对目前大坝沉降变形GM(1,1)预测分析中存在的一些问题,根据大坝沉降变形的特点,分析了沉降观测数据列长度、观测时间的不等步长性、数据累加方式等对建模预测精度的影响,探讨了用灰色等维预测模型动态预测非稳态沉降变形过程的方法,提出了灰色等维动态预测模型的维数尺度标准。     

气泡混合轻质土置换高速公路路堤工后沉降研究

以申嘉湖杭高速公路（练杭段）堆载预压处理段路基沉降速率较大断面采用气泡混合轻质土置换高速公路路堤为例,采用土体弹塑性本构模型及Sjerrum等时e—lgp曲线理论,对置换后地基土体的应力路径变化进行理论分析,地基土处于超固结状态;通过现场实测沉降资料,置换前处理段沉降观测点月沉降量在14mm～18mm,置换后沉降观测点月沉降量在2nm～4mm,沉降速率收敛较快,处理后效果明显,能够有效减少工后沉降。结果表明,采用气泡混合轻质土置换高速公路路堤不仅施工方便,质量容易控制,而且处理效果显著,是一种有效的减少软土地基工后沉降的控制方法。     

关于沉沙池计算中的水流挟沙力

一度流超饱和输沙法是考虑了超饱和输沙特点的泥沙沉降计算方法．沉沙池内水流挟沙力是一定水力和床沙组成条件下水流挟带床沙质的能力．从已建沉沙池沉降标准、池内设计水流水力以及床沙组成条件来看，沉沙池运行前期、中期水流挟沙力一般都很小．用一度流趋饱和输沙法计算沉沙池沉降率时可不考虑水流换沙力的影响．均匀流条件下，用不考虑挟沙力和考虑挟沙力的一度流超饱和输沙法分别计算沉沙池的沉降率，二者相对误差取决于挟沙力与进口含沙量之比，该比值小于0．2时，相对误差小于20％．沉沙池内挟沙力与进口含沙量之比小于0.2时，用一度流趋饱和输沙法计算沉沙池的沉降率，可不考虑水流挟沙力的影响．     

确定泥沙沉降率综合经验系数α的方法

在水利工程沉沙池的设计中，计算泥沙沉降的方法往往采用一维超饱和输沙法，其泥沙沉降车的计算最关键是要确定综合经验系数α。通常，把α近似作为常数，或采用一些经验公式，但只适合某些特殊情况。在一般情况下，α值与泥沙沉速、水深、摩阻流速等有关，是一个变值。现依据山东省打渔张灌区第五条渠的实测资料，采用多元回归分析法，推出求α值的经验公式，并通过方差分析和对回归方程显著性的判断，以及用实测资料对α值验证计算比较后，认为采用多元回归分析法确定沉沙池泥沙沉降车综合经验系数α，不论从理论上或实际应用上都是合理的，得到的求α的经验计算公式是可行的，计算出的泥沙沉降率精度可以满足设计要求。     

土石坝沉降的状态灰色模型

针对传统的原型观测资料分析方法的不足，提出了将灰色系统理论应用于土石坝资料分析的新方法，从而建立了沉降状态灰色模型。其建模思路、方法的正确性和合理性，在铁山水库的实际运用中得到了验证。     

桩-网结构复合地基沉降计算研究

桩-网复合地基是一种有效的软土地基加固处理方法。目前对桩-网复合地基沉降尚未形成比较成熟的计算理论和方法。在简要分析桩-网复合地基沉降构成的基础上,利用Mindlin-Geddes方法联合推求加固区附加应力分布,再利用Boussinesq方法推求下卧层附加应力的分布,并结合小孔扩张理论求出桩体的刺入变形量,最终对联合求解得到的沉降值进行修正,得到了与实际情况比较吻合的解,可以为类似无砟轨道等对沉降要求严格的铁路工程复合地基沉降计算提供参考。     

软土的压缩沉降与计算

软土含水量高、孔隙比大、微观结构大多为非骨架支撑，应力－应变行为呈粘流体倾向，共压缩沉降机理与计算，难以套用经典的太沙基（Ｔｅａｚａｇｈｉ）弹－塑性理论。为此，笔者根据多孔隙介质理论，应用Ｓｏｃｔｔ的σ－ｅ简化模型，探讨软土的沉降压缩机理及提出共计算方法。     

梭锥管内锥圈对水沙分离的影响

介绍一种新型水沙分离装置梭锥管混浊流体分离装置(简称梭锥管)的初步研究成果。梭锥管是一种新型的低耗水率、动态水力分离水沙两相流的装置。为了探明梭锥管内特有结构——锥圈对泥沙沉降速度的影响,针对结构尺寸相同的有锥圈和无锥圈的梭锥管进行浑水质量浓度分别为30 kg/m3,60 kg/m3,80 kg/m3的泥沙静水沉降试验。试验结果表明,与无锥圈梭锥管相比,泥沙在有锥圈梭锥管中沉降的速度较快,锥圈的存在改变了泥沙的沉降方向,缩短了沉降距离,增加了沉降面积,提高了泥沙的沉降速度。因此,为了提高泥沙的沉降速度,可以适当增加梭锥管内的锥圈数量以增强其水沙分离性能。     

紫坪铺水利枢纽工程关键技术问题与对策

紫坪铺工程面板坝坝体变形和沉降控制与#1、#2泄洪洞高速水流控制设计是本工程突出的两个关键技术问题,面板堆石坝设计中成功采用表面振动器法测试最大干密度,以压实度确定坝料填筑标准的方法;#1、#2泄洪洞创新地采用了簸箕状挑坎和缓坡段环形掺气挑坎,成功解决了46m/s的超高水流速问题。