黄河汛前调水调沙小浪底水库减淤影响因素分析

针对小浪底库区顶坡段冲刷形成的异重流和三门峡水库排沙形成的异重流这两个不同成因的异重流,通过水库边界条件、入库水沙条件、水库调度等因素分析,探讨了其各自的形成及其能达到小浪底水库减淤作用的条件和机理。结果表明:三门峡水库前期蓄水量及清水大流量泄放过程对小浪底水库异重流前锋形成及排沙起着关键作用;对接水位接近或低于小浪底水库淤积三角洲顶点高程,与三门峡水库大流量下泄过程相对应时,可提高冲刷型异重流的排沙效果;三门峡水库从加大泄量开始到基本泄空期间,尽可能降低小浪底水库库水位。     

浑水异重流水量掺混系数的研究

本文综合作者和前人的浑水异重流的掺混实验资料,得到在急流异重流时,其掺混系数同盐水异重流实验结果类似,当理查森数Ri在0.6-0.8时,可视为零掺混,而在接近缓流时,由于异重流挟运细粒泥沙,异重流在长距离运动中,有一部分分离出清水从下层进入上层,显示为负掺混.最后用经验公式表达异重流水流流速和交界面高程沿纵向的变化.     

平流二沉池中计及温差影响的异重流数值模拟

【目的】在同时考虑进水与池内水的污泥质量浓度差异和温度差异的条件下,对平流式二沉池内的异重流现象进行数值模拟,重点研究异重流对池内流场及污泥沉降规律的影响,为优化沉淀池结构设计及提高沉淀池工作效率提供理论支持。【方法】选取Mixture模型和RNGκ-ε2方程紊流模型,设初始时刻二沉池内水为清水,进水为含一定质量浓度污泥的污水,并通过设置池内水与进水的不同温差模拟夏季与冬季环境,利用模拟数据分析不同时刻各工况下异重流的演变规律。【结果】池内水与进水的单纯污泥质量浓度差异会产生下异重流,小温差低温水与夏季大温差低温水进入均会导致下异重流产生,温差增大,下异重流作用更为明显;高温水进入会同时产生上异重流与下异重流,冬季温差高温水进入时上异重流起主导作用,异重流产生的旋流作用明显,对沉淀池工作效率的影响很大。【结论】温差异重流与污泥质量浓度差异重流本质均为密度差异,低温水进入增强下异重流,高温水进入削弱下异重流,温度影响会消失,污泥质量浓度差异重流作用时间更长。     

异重流排沙在解决水库泥沙淤积中的应用

水库泥沙淤积大部分是由汛期浑水造成,从浑水运动特征--异重流出发,分析了异重流的发生和持续条件,异重流孔口的出流及排沙情况,总结得出异重流特性,找到利用异重流排沙来减少水库泥沙淤积的途径.     

水库清浑水界面探测器的研制与应用

介绍水库清浑水界面探测器的设计思路、技术原理和工作原理,总结该仪器的研究成果和实践成果,以为该仪器的开发和应用提供技术支持。     

两相流水沙分离鳃流场的PIV测试及分析

利用粒子图像测速技术,测试了两种工况下垂向异重流式水沙分离鳃中水沙两相流的速度场,给出了分离鳃内泥沙运动的流速矢量分布图、流速云图及三维流场分布图.对测试结果的分析表明,分离鳃内部形成了泥沙沿鳃片上表面向下运动,清水沿鳃片下表面向上运动的垂向异重流现象,加速了泥沙的下沉.此分析结果与实际观察现象及理论分析一致,进一步探明了分离鳃的水沙分离机理.     

汛末蓄水期神农溪库湾倒灌异重流特性及其对水华的影响

为研究三峡水库神农溪库湾倒灌异重流特性、光混比特性及其对水华的影响,根据神农溪库湾的地理特性及库湾区域性水华特性,从神农溪河口至回水末端,沿渡河镇河道中泓线设置7个监测点位(SN01~SN06),于2014年汛末蓄水期对神农溪库湾的水温等指标进行跟踪监测分析。结果表明,三峡水库蓄水过程通过倒灌异重流作用,最大单日水位变幅为1.04 m,干流水体分别从表层、中上层和底层倒灌潜入库湾;倒灌异重流增强了干支流间水体交换,缩小了干支流间水温差,打破支流水温分层,使支流混合层深度逐步增大。库湾叶绿素a浓度呈现时空差异性,整个蓄水周期内,SN02受干流水体影响明显,叶绿素a浓度始终维持在低水平,均小于20 mg/m~3,蓄水过程中,SN05和SN06断面混合层深度由6.0 m上升至22.5 m,叶绿素a浓度由高于30 mg/m~3降低至10.30 mg/m~3,导致神农溪库湾叶绿素a浓度降低的主要原因是蓄水过程加强了干支流水体交换程度,减小光混比至0.2,库湾叶绿素a浓度均值降低为11.00 mg/m~3,水华情势最终得到有效控制。     

垂向异重流式水沙分离鳃鳃片间距对水沙分离的影响研究

通过改变垂向异重流式水沙分离鳃中鳃片间间距以及鳃片与分离鳃纵向侧壁的间距,利用不同含沙浓度的水在垂向异重流式水沙分离鳃中进行泥沙的沉降实验.对实验中泥沙在两种不同鳃片间距的分离鳃中的沉降现象进行比较分析,确定了鳃片间间距越小,水沙分离效果越好;鳃片与侧壁间距越小,水沙分离效果越好,但太小又可能会造成泥沙淤积,不易清除.     

异重流排沙是解决水库泥沙淤积中

水库泥沙淤积大部分是由汛期浑水造成，本文从浑水运动特征—异重流出发，来分析异重流的发生和持续条件、异重流孔口的出流及排沙，从而总结得出异重流特性，找到利用异重流排沙来减少水库泥沙淤积的途径。     

闹德海水库异重流排沙分析

异重流问题是泥沙研究的一个重要方面.介绍了闹德海水库异重流观测及统计分析的有关成果,建议在工程实际运用中区分不同的情况,选择合适的排沙方式:6、9两月日均流量大于100 m3/s或日均含沙量大于100 kg/m3的洪水,应进行敞泄排沙以保证水库的冲淤平衡.对于其他6、9月份的洪水,可以相机利用异重流或其他方式排沙,减少库区淤积.