坪头水电站以库工池模型试验研究

主要阐述结合水库运行方式。在保证水电站安全、正常运行的情况下，以水库代替沉沙池来进行沉沙和冲沙的可行性研究。为了验证以库代池的可行性，进行了坪头水库泥沙模型试验研究。试验结果对于类似工程具有一定的参考价值。     

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.     

河水滴灌重力沉沙过滤池对河水泥沙处理效果的试验研究

河水滴灌重力沉沙过滤池工程是通过简单的工程措施将地表水中的泥沙、有机物等进行沉淀和过滤,使处理后的河水水质达到滴灌最末级管路及滴头允许的范围内。其工程构造包括沉沙池、过滤网、引水管道、冲沙廊道等。文中对联丰村重力沉沙过滤池进行现场试验,通过试验结果分析,在河道泥沙含量小于2kg/m3时,经过重力沉沙过滤池对泥沙的处理,出池河水能够达到滴灌水质要求,泥沙含量显著降低;河水经过过滤网处理后,清水池中泥沙粒径在0.1mm以下,同时滤网还有清除浮游生物及水中杂质的作用。通过试验说明,这种型式的沉沙池在处理含沙量较低的河水时效果明显,沉沙加过滤优于传统箱式沉沙池。今后将继续优化布置型式,结构尺寸,滤网角度,使其适应不同泥沙含量的河水处理。     

小型自排沉沙池沉沙工况的水力学特性试验研究

首先介绍了小型自排沉沙池的工作原理与工作过程,然后以物理模型对小型自排沉沙的水力学特性进行试验研究,通过试验资料深入分析了小型自排沉沙池内水流的流态特征,流速分布等水力特性。试验研究旨在为进一步研究小型自排沉沙池沉沙工况提供依据。     

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.     

坪头水电站以库代池模型试验研究

主要阐述结合水库运行方式，在保证水电站安全、正常运行的情况下，以水库代替沉沙池来进行沉沙和冲沙的可行性研究，并以美姑河坪头水电站模型实验研究，并且加以验证。试验结果对于相类似的工程具有一定的参考价值。     

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.     

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。     

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。     

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。     

斜管沉沙池在乌市石墩子山水厂取

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2000mg/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。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,结果表明：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。     

河水滴灌重力沉沙过滤池中浑水流场分布规律

为研究河水滴灌重力沉沙过滤池中的水力特性及流场分布规律,采用Fluent软件中的标准k-ε模型和混合物模型计算了其关键建筑物沉沙池内的水沙两相流流场,并将数值计算结果与物理试验实测数据进行了对比,发现数值计算结果与物理试验结果吻合较好,采用的数学模型可以模拟沉沙池中的水沙两相流运动过程,具有一定的准确性和可靠度.根据数值计算结果可知:沉沙池中浑水流速沿水深方向上的变化规律包含流速迅速增大、流速快速减小及流速恒定3个阶段;含沙量沿水深方向上的分布规律可分为清水层、等浓度层、沉降层和压缩层.基于数值计算结果,提出沉沙池尾部和侧向溢流堰处应采取一定措施,防止水流产生局部回流和旋涡,减少泥沙被带出沉沙池外,从而提高水沙分离效率.     

厢式沉沙池进口优化试验及流场三维数值模拟

通过对沉沙池原设计方案模型试验发现,原设计方案沉沙池存在着三池厢流量分配不均,进口流速及水面波动较大等缺陷.通过模型试验发现,在整流前池中设置整流横梁等措施后,沉沙池中水流流态得到了较大改善,三池厢出口流量分配及流速分布趋于均匀.在此基础上,采用数学模型对沉沙池中流态进行了三维数值模拟,得到了沉沙池中完整的流场信息,结果表明,计算结果与试验观测资料吻合良好,弥补了试验观测资料不足的缺陷.     

引黄灌区首部枢纽泥沙输移特性与流速试验研究

为了探究引黄灌溉枢纽挟沙水流沿程含沙量变化规律和悬移质泥沙的垂向分布规律,推求首部枢纽有害泥沙悬浮的临界不淤流速,阐明减少有害泥沙引入的措施与方法,以提高输配水利用效率.以山西尊村灌区为主要研究对象,通过对一级站首部枢纽2019年5—7月取黄河水样及工况、断面流速、水深、水面宽度数据监测,分析了泥沙含量、沉起流速,采用...     

泵站前池水沙流的数值模拟

针对泵站前池内的水沙流动,基于格子Boltzmann方法和大涡模拟思想,建立了二维浅水LBM-BGK模型和泥沙数学模型的联合计算模式,进行了水沙流的数值模拟研究.介观LBM-BGK模型采用了LES的亚格子尺度应力SGS模式模拟二维浅水方程,宏观二维平面泥沙数学模型包括悬沙输运方程、河床变形方程、水流的挟沙力公式等.水流与悬沙之间的求解方法采用非耦合解模式,即先求解出水流运动控制方程,再求解泥沙输运方程,推求前池底部的冲淤变化.最后,成功地模拟了泵站前池水沙流的流速分布、水深变化和旋涡的位置和尺寸,以及泥沙的冲淤变化,流速计算结果与试验结果比较吻合.计算结果表明：此联合计算模式在一定程度上客观地、较好地重演了前池内水流的基本流态以及泥沙的冲淤变化.     

钱塘江沉沙池水沙数值模拟研究

沉沙池是引水工程中常见的工程辅助措施,对提高引水水质具有重要的意义。钱塘江为提高流域配水效率、改善排涝格局,规划实施引水工程,并拟修建沉沙池作为辅助工程。为分析沉沙池的工程效果,构建了一二维耦合的水沙模型,以一维模型模拟钱塘江的水沙作为二维模型的输入条件,模拟分析了沉沙池的泥沙沉淀效果,在此基础上探讨了不同尺寸方案下沉沙池的沉沙效率。结果表明,一二维耦合数值模型能较好地模拟钱塘江的水沙变化状况,有助于系统地把握沉沙池的工程效果,优选更好的沉沙池设计方案。     

北本水电站下引航道泥沙冲淤数值模拟

针对北本水电站下引航道泥沙淤积问题,采用平面二维泥沙数学模型进行了数值模拟,得到了下引航道特别是口门区5年淤积过程。在此基础上,讨论了航道冲沙闸冲沙流量和冲沙时机,提出了改善航道冲沙闸冲沙效果的措施。建议冲沙时机选择在流量较小的时候, 为减少电能损失,下引航道拉沙可以选择在深夜负荷处在低谷的时候进行。     

圆中环沉沙排沙过滤池沉沙冲沙特性试验研究

介绍一种新型水沙分离装置圆中环沉沙排沙过滤池的初步研究成果。圆中环沉沙排沙过滤池是一种新型的低耗水率、处理泥沙范围广泛的水沙分离装置。通过物理模型试验,模拟了在流量1m3/s,输沙率1.43g/s工况下的运行效果。实验结果表明,装置运行约43小时达到必须泄空排沙的极限状态,冲沙耗水率约为1.9%;冲沙道平均流速为0.51-2.75m/s,池内永久淤积沙质量约占总沉积质量的2%。同时分析了影响冲沙效率的主要因素,为装置的推广应用提供了理论依据和经验。     

黄河浪店泵站取水防沙水工模型试验

在动床模型试验中,根据黄河浪店水源工程引水闸前设计高水位347.70 m及低水位347.34 m,相应斜坡沟流量为821 m3/s及337 m3/s,对可能出现的各种含沙量条件下运行时闸前后的水流流态、流速分布、含沙量及粒径的分布以及闸前后的河床冲淤变化、拦沙设施的拦沙效果等进行了试验观测,并对浪店泵站取水防沙水工模型试验所测资料进行整理分析。结果表明:在一定水位条件下、水流含沙量不高时可以冲刷形成汊道,为不同时期水泵成功取水进行灌溉提供正确的操作方法。     

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。