襄阳护城河清淤底泥处理工艺改进及工程设计

针对清淤淤泥体量大、含水率高、絮凝沉淀困难等特点,襄阳护城河清淤底泥处理工程参照武汉东湖通道湖底淤泥处理工程设计运行经验,将含水率为95%的清淤泥浆经固结压滤脱水形成含水率≤35%的脱水泥饼。固结压滤脱水改进工艺对泥浆调节池及尾水回用系统进行了适用性改造,减小了占地面积,加快了泥水分离,提高了泥浆进料浓度。泥浆进料时间由每流程55 min降至每流程40 min,每台(套)设备可多处理186.6 m3/d水下自然方底泥,每台机每流程可节省22.5 kW·h电能,实现了河湖清淤底泥的快速高效处理,可为类似项目提供借鉴。     

气力泵疏浚特性研究

采用与实际清淤相似的槽底供沙方式,以普通河沙作为实验颗粒,搭建气力泵疏浚池,研究了山塘水库气力泵疏浚特性。结果表明,随气体表观流速增加,气力提升系统性能呈先增加后减小的趋势; 增加浸入率,系统性能峰值点对应的气体表观流速变小; 同一浸入率下,增大气举头埋入沙层的深度,气力泵提升性能显著增加。研究成果可为山塘水库气力泵疏浚提供理论及实践指导。     

对太湖疏浚底泥处置方式的思考

针对底泥疏浚工程传统排泥场处置方式存在的问题,结合太湖及周边区域自然地理环境和经济社会特点,以及太湖水环境综合治理的需求,提出了将太湖疏浚底泥用于湖滨带生态修复基底和排泥场淤泥循环利用的两种处置方式。     

黄河河口治理措施分析

黄河口治理具有长期性和复杂性，探求不同治理措施条件下尾闾河段冲淤规律是十分必要的。根据原型资料和模型试验结果，分析了清水沟改道和清8改汊对河口淤积延伸的影响，探讨了河口段挖河疏浚对尾闾河段水位、河床冲淤变化的影响。认为黄河河口采取有计划的改汊和长期挖河疏浚，可延长河口现行流路行河的年限。但从长期看，河口段较大规模的改道是不可避免的。     

黄河口拦门沙疏浚对尾闾河道泄洪排沙影响的研究

本文研究和探讨了黄河口拦门沙疏浚后,尾闾河道水位、流速和水面比降的变化以及疏浚部位的回淤过程。试验结果表明,河口拦门沙疏浚后,在一定时期和一定范围内,可以使尾闾河道发生溯源冲刷。在施放不同典型年的水沙条件下,尾闾河道可在疏浚点以上21～35km范围内发生溯源冲刷,同流量水位最大下降0 24～0 47m。同时,疏浚河槽始终处于回淤状态,经过一个汛期回淤量可达到70%～80%。     

九龙江口-厦门湾悬沙浓度及多岔口潮汐汊道泥沙输运的数值模拟

基于环境流体动力学模型(Environment Fluid Dynamic Code/EFDC)水动力和泥沙模块,该文针对九龙江口-厦门湾水域潮动力强、浅滩面积大的特点建立二维潮流泥沙数学模型并利用实测数据进行校验。模型精简适用,成功反演了该水域的水动力场和悬沙浓度场,并能正确反映浅水区域的水沙运动特征。结果表明:在潮流作用下,厦门湾水体中悬沙浓度由外向内递增,悬沙随着潮流的涨落在湾内外作中-长距离的往复运动。湾内特别是浅滩区,大潮期悬沙浓度大于小潮期且浓度随潮变化明显,小潮期悬沙场则较为稳定。采用抓斗式挖泥船(源强Q=7.5 t/h)在翔安东南侧浅滩疏浚作业对邻近保护区基本无影响,但翔安南部"五岔口"型潮汐汊道存在能远程输运近岸疏浚泥沙的"泥泵式"水动力场,促使形成环绕厦门岛东海域的带状悬沙分布,该文进一步揭示了形成该分布的水动力机制。增大疏浚强度可导致白海豚保护区被污染,悬沙带宽度增大,浓度上升。     

黄河下游窄河段挖河断面不同尺度的减淤效果及对河势影响的试验研究

根据模型试验的方法,研究了黄河下游窄河段不同挖河断面尺度下的减淤效果,以及对河势的影响。同时,进行了数学模拟计算,以便与河工模型试验结果相互佐证。依据模型试验和数模计算结果,认为,挖河断面越大,开挖河段的回淤量越大,开挖段上游一定范围内河段的溯源冲刷量也越大。另外,挖河可以在一定时段内起到理顺河势的效果,但要维持其效果,还应有一定的河道整治工程相配套。     

基于模糊ＰＩ的管道清淤机器人控制系统研究

为了精确控制一款新型管道清淤机器人的运动状态,保证该机器人能在管道的恶劣环境中稳定工作,设计了整机的运动控制系统并对轮式行走单元的驱动系统进行模糊 ＰＩ算法研究;然后在３组行走单元的控制系统之间设计了速度补偿器,使它们具有耦合关系,以保证３组行走单元的同步性。利用Ｓｉｍｕｌｉｎｋ对以上控制方法进行了模拟仿真和实验。实验结果表明,基于模糊 ＰＩ算法的控制系统可实现对机器人运行状态的精确控制,令该系统具有良好的可控性和抗干扰性;通过速度补偿器建立３组行走单元之间的耦合关系,实现了它们的同步协调运转,并增强了该机器人的运动平稳性,能够满足清淤机器人的设计要求。     

基于 ＬａｂＶＩＥＷ 和 Ｃ＃的泥泵输送管道监测系统设计

利用泥泵自主调速试验台,搭建基于 ＬａｂＶＩＥＷ 和 Ｃ＃的精度较高的在线监测系统。该监测系 统利用Ｓｏｃｋｅｔ技术进行上下位机通信,保证实时性要求;运用 Ｃ＃编程技巧,解决了通信时响应速度慢和如 何实现界面更新等问题,实现了对监测数据的实时采集、显示和存储。经多次测试证明,该监测系统实时性 和稳定性良好,为后续流速的自动化、智能化控制研究打下了坚实的基础。     

松软突出煤层钻进钻孔堵塞力学特征

基于粉体力学理论，建立瓦斯抽采钻孔堵塞段力学模型，推导疏通压力p与堵塞段长度L关系方程。着重分析了侧压系数k、钻孔倾角θ对钻孔堵塞的影响规律。结果表明，侧压系数k增长致使钻孔堵塞段摩擦阻力增大，软煤层钻进钻屑颗粒硬度低、直径小，堵塞段内摩擦角小，其侧压系数较大，钻孔堵塞段疏通更为困难；施工仰孔，伴随倾角增大，疏通压力迅速降低，存在θU，对应疏通压力为0，当θ＞θU时，堵塞段在自重作用下疏通；施工俯孔，存在θD相应疏通压力达到极值，在θD～0区间，伴随钻孔倾角绝对值增大，所需疏通压力增大，在θD～-π/2区间，所需疏通压力略有降低。应用钻孔堵塞段力学模型，根据钻孔施工工艺参数，建立相应p-l特性曲线，可定性评估不同钻孔施工工艺方案优劣。