微灌用沉沙池泥沙沉降计算方法试验研究

对沉沙池设计中最常用的准静水沉降法和一维流超饱和输沙法进行了比较研究,得到了该两种方法用于微灌沉沙池设计中的参数变化范围,并对其中的紊动修正系数K和恢复饱和系数a进行了专门试验研究,得出了K和a的计算公式和适用条件.试验结果表明:准静水沉降法的计算误差较大,但在一定范围内,可以满足精度要求,用来估算沉沙池池长;一维流超饱和输沙法计算简单并且具有较好的计算精度,可以用于微灌用沉沙池的工程设计计算.     

定期冲洗式沉沙池截沙率应用研究

通过定期冲洗式沉沙池截沙率计算进行分析及应用,得出了沉沙池泥沙截沙率与沉降率的两种计算结果相差很小。结果说明这种方法可以用于实际工程计算,对以后沉沙池设计有一定的参考价值。     

引黄滴灌斜管式重力沉沙池流场特性数值模拟

针对引黄灌区一种新型重力式沉沙池开展研究,这种沉沙池通过在沉沙池中布置斜管缩短泥沙沉降距离,进而提高沉沙池沉沙效率.基于数值模拟技术,利用Star-ccm+软件中的Realizable k-ε模型模拟了河套灌区斜管式重力沉沙池的水流运动过程.数值模拟计算结果与实测数据吻合良好,表明数值模拟计算的结果可以较好地反映斜管式重力沉沙池流场特性.模拟结果表明沉沙池斜管区域流态比较稳定,有利于泥沙稳定沉降;沉沙池首部与斜管区前部底端与后部顶端存在的旋涡区不利于泥沙的稳定沉降;池尾溢流堰的吸水作用影响了斜管区域的流态稳定,降低了泥沙沉降效率.研究表明,该型沉沙池下一步需要对调流板孔洞布置形式、斜管布置高度、溢流堰位置进行优化.     

调流墙对微灌用沉沙池水流流态的影响分析研究

微灌沉沙池是为了直接利用地表水资源作为微灌系统灌溉水源而提出的一种新型泥沙处理技术。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墙来对入池水流进行调节,对其调节机理进行了分析研究,并通过室内模型试验验证其调节效果。对试验结果进行分析,表明经过调流墙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。     

水电站坝身沉冲沙系统试验研究与数值模拟

水电站沉沙池按常规大多布置在枢纽首部,由于受地形地质条件限制,因此可将沉沙池同坝体相结合,以满足空间布置要求,而在此条件下对沉沙池的沉冲沙效果提出了更高的要求。通过模型试验发现了某水电站坝身式沉沙和冲沙系统设计中的水力学问题,提出了裁弯取直、加分流墩、增加整流池以及改变冲沙方式等措施,在此基础上,对沉沙和冲沙两种工况下沉沙池内的水流流态、断面流速分布等水力特性进行了模型试验和数值计算研究。结果表明,沉沙池优化后,沉沙和冲沙效果均能够满足设计要求;优化后的沉沙池在沉沙工况时其内水流流速较小、分布更加均匀,便于泥沙沉降,冲沙工况下水流能够集中在冲沙底孔进入沉沙池,水流流速较大,可以顺利将泥沙冲出沉沙池。     

水电站沉沙池沉沙工况水力特性研究

结合国外某水电站工程,通过物理模型对水电站引水沉沙池的水力学特性进行试验研究,通过试验资料深入分析了沉沙池内水流的流态特征,流速分布等水力特性,并通过在沉沙池工作段首部加设整流栅,对入池水流进行调节,使沉沙池内水流流场分布均匀,使调节后的流场分布更利于泥沙的沉降,研究成果为工程设计提供了重要的技术支撑。     

吉县东城提黄灌溉工程沉沙池设计

介绍了东城提灌工程沉沙池设计的主要成果，该项设计遵照设计规范【1】要求的设计内容，及其主要计算方法进行设计，包括沉沙池设置条件、设计入池流量、泥沙设计特征值及设计标准、沉沙池类型和运用方式、沉沙池总体布置、沉沙池工程布置、沉沙池运行设计、水沙运行观测和原型观测等，特别是后两项常被设计者忽略，导致设计不完整。另外也介绍了本工程的工程布置和运行方式的创新和特点，可试作设计规范的范本，供有关设计人员参考。     

大流量漏斗沉沙池体型优化研究

为处理好大流量漏斗式沉沙池的沉沙与排沙问题,研究较合适的沉沙及排沙体型,以大盈江漏斗沉沙池为例,研究了沉沙池整体流场,通过整流墩使工作段达到"静水"沉沙的流态.沉沙及冲沙的实验表明:有害粒组的沉降保证率大于80%.排沙孔口进一步优化后,排沙量与沉沙量达到平衡时,池内淤沙不影响沉沙池正常运行.漏斗式沉沙配合8条廊道冲沙的体型满足大流量沉沙池的要求.研发了一个基本解决大流量沉沙池的沉沙排沙问题的体型,为后续的体型研发工作提供了一条思路.     

微灌沉沙池在新疆兵团节水灌溉中的应用研究

微灌沉沙池是为了直接利用地表水资源作为微灌系统灌溉水源而提出的一种新型泥沙处理技术,在进水口加设调流墙、在溢流堰上沿水流方向设置溢流槽两个方面对传统沉沙池进行了改进。通过对微灌沉沙池在生产实际中的应用展开了研究,并在几个方面与传统沉沙池做了比较,结果表明,微灌沉沙池可以大大提高泥砂的沉淀效率,出池水流平均含砂量最大降幅可达95%,特别是对细颗粒泥沙的沉降具有很好的效果,使出池水流含沙量更小,具有广阔的应用前景,值得在更大范围内推广。     

斜管沉沙池在乌市石墩子山水厂取水枢纽工程中的应用

在乌鲁木齐市石墩子山水厂取水枢纽工程中,由于洪水期或乌拉泊水库冲沙时,水中含沙量较大,且泥沙粒径较小,若采用自然沉沙,要求工程中沉沙池的长度较长,由于受场址地形条件限制,沉沙池达不到设计长度,且水厂要求取水枢纽处出池水中的泥沙含量小于2 000 mg/L,经过方案技术、经济、工程运行管理等方面的比较,采用斜管沉沙池方案进行工程设计。主要就斜管沉沙池的工作原理、优缺点、适用条件、工程设计及注意事项和建成后的沉沙效率进行了叙述和论证。自2001年8月建成至今,斜管沉沙池运行状况良好,功能发挥正常,管理方便,达到了预期的设计效果,在各种规模的水厂以及老沉淀池的改扩建和挖潜设计中都可以采用。     

圆中环沉沙排沙过滤池数值模拟研究

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,为水沙分离提供了另一种新的思路。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局部断面数值模拟试验,初步了解了其下部沉沙池流场分布情况。入水口区域附近存在顺时针方向的漩涡区,且能量较大,对局部范围处的流态影响较大。出水口处即过滤槽进水口处流速较大,符合实际规律。充分验证了在选取过滤料粒径范围时,考虑大粒径压重的必要性。通过FLUENT计算得到了沉沙池内的清水流速矢量图和流速等值线图等水力参数。进一步说明了沉沙池数值模拟的可行性,对类似的工程设计、施工及运行管理有一定的参考价值。     

改进直线型沉沙池在农业微灌中的运行效果

针对传统直线型沉沙池存在的泥沙去除率低、适应性弱和占地面积大等缺点,基于泥沙沉淀特性、水流特性和泥沙在池内的分布特征,对引流段和溢流堰进行改进;结合涡流排沙原理,在溢流堰后部设置涡流管,实现双重沉沙.通过搭建物理模型,测试沉沙池不同点位水流流速、泥沙粒径及质量分数,研究双重沉沙池泥沙沿程变化规律及沉沙率.结果表明:一重沉沙主要为推移质泥沙,沉淀量达到95%以上;二重沉沙主要为悬移质泥沙,相对于无溢流槽和涡管分别提高了12.70%和18.80%;系统总的沉沙率可达到96.88%以上,极大提高了池内泥沙的沉沙率,充分说明改进后的沉沙池对提高泥沙沉降效果的作用显著.研究结果可为微灌工程的大规模推广应用提供一定的技术支撑.     

基于CFD的牧草种子收获机沉降箱体改进设计与试验

现有牧草种子收获机在收获牧草种子时,其收获总损失率与破碎率较高,杂质清选效果差,沉降不充分。为了解决上述问题,在现有沉降箱的基础上进行理论及结构分析,结合具体需求及整机结构外形来改进沉降箱清选结构,设计了一种圆弧减速挡板,减小了种子受到的冲击力,调整了挡板的大小以及位置,使得更多的种子经过沉降进行清选,提升牧草种子收获的质量合格率。通过计算流体动力学仿真对沉降分离装置的内部流场进行了仿真模拟,选择雷诺应力模型和DPM模型分别对气相和固相进行模拟得到气流场分布图和颗粒场的运动轨迹图。结果表明设计的圆弧减速挡板对比折线降速挡板的结构提升了种子沉降率,并减小了种子破碎率,并且在入口风速提高时,提高了箱底种子捕获率。通过牧草种子收获机收割苜蓿实地试验,分别对比了无挡板以及折线减速挡板的收获合格率。结果表明,采用圆弧减速挡板的沉降箱收获种子时沉降损失率为0.19%,破碎率为0.9%,均达到相关行业标准,证明了该装置的有效性。     

引江济汉工程中引水渠道内泥沙淤

根据引江济汉工程渠道引水防沙的设计要求，在收集基本水文泥沙和工程基础资料的基础上，运用一维恒定流非均匀沙数学模型，研究了不设沉沙池和设沉沙池后引水渠道内泥沙淤积情况，模型计算结果可以为引江济汉工程中渠道引水防沙设计提供依据。     

新型沉沙池沉沙效果的应用研究

微灌用新型沉沙池是一种新型泥沙处理设备,地表水资源经过它处理后可直接作为灌溉水源进入农田微灌系统。通过原型观测实验分析,对微灌用新型沉沙池的泥沙沿程分布情况和水流含沙量变化进行了研究。结果表明:相比传统沉沙池,新型沉沙池对泥沙的沉淀效果更明显,泥沙颗粒自池首至池尾的沿程分布表现出由大到小变化规律,且渠尾出池水流的悬移质含沙量明显减小,具有广阔的应用前景。     

引黄滴灌器堵塞环境因子的相关性分析

利用2013年5-10月对乌海市3个不同沉淀池水质的测定结果,以主要影响滴灌器堵塞因素的泥沙及其他相关指标的相关性作为主要研究对象,应用SPSS统计分析软件进行相关分析。研究结果表明:细菌总数与浊度呈显著正相关,说明泥沙是细菌生长繁殖的载体,泥沙的沉淀池中的含量决定了细菌总的数量。叶绿素a与浊度呈负相关性,说明泥沙的浓度影响水中藻类的生长,而影响不是很大,呈现不明显的相关性。受浊度影响较大的CODMn、氮和磷,延长停留时间更有利于泥沙的吸附沉淀。沉入水底的泥沙中含有大量的N,在一定的条件下会再次将N释放回水中。水中TP含量的变化与泥沙浓度呈线性关系,泥沙量越大吸附越快,同时TP含量越高越易被泥沙吸附。同时证实只要水中有泥沙颗粒,滴灌带中的泥沙必然被细菌附着。     

相似流域选择的随机分析方法

为了改进传统水文比拟法在相似流域选择上存在的不足，提出一种基于贝叶斯公式的随机分析方法。通过计算设计流域与备择参证流域对应的多个特征指标相似的加权概率，利用最大似然分类的原则，确定加权概率最大者对应的参证流域为所选择的相似流域。通过实例计算分析，并与灰关联分析法、模糊优选法进行比较验证，结果有效的说明了该方法的可行性。