关于浑水管道输水系统临界不淤流速的试验研究

我国北方渠灌区多以多泥沙河流为水源,管道淤堵问题是影响管道输水灌溉技术在渠灌区推广应用的制约因素之一。而解决浑水管道泥沙淤堵问题的关键在于其临界不淤流速的确定。根据我国浑水渠灌区泥沙特点和运行实际,以泥沙运动力学为理论基础,利用管道输水试验系统,对不同含沙量下的临界不淤流速进行了系统试验研究,得出临界不淤流速经验公式,为浑水渠灌区管道输水系统防淤堵提供了理论依据。     

浑水管道淤堵机理及防淤堵技术研究

我国北方渠灌区多以多泥沙河流为水源,管道淤堵问题是影响管道输水灌溉技术在渠灌区推广应用的制约因素之一。而解决浑水管道泥沙淤堵问题的关键在于确定其临界不淤流速及与之配套的工程技术措施。结合国家“863”研究课题部分成果,根据北方浑水渠灌区特点和运行实际,分析研究了浑水管道淤堵机理,提出了一整套行之有效的管道防淤堵技术措施,并结合工程进行了示范,取得了良好的效果。     

江苏沿海地区水稻膜下滴灌供水系统水质适应性研究

新疆天业公司水稻膜下滴灌技术在江苏沿海旱作地区推广应用的技术关键之一是滴灌供水系统对江苏沿海早作地区自然河流水源水质的适应性。新疆天业公司水稻膜下滴灌供水系统的设计水源是以北方地区地下水源为设计依据，而江苏沿海地区的滴灌供水水源以自然河流水源水质为主，自然河流水源水质与北方地区地下水源水质相比在杂质含量方面差异很大。北方地区地下水源杂质主要是少量泥沙，而自然河流水源水质浑浊，水源杂质除泥沙外水体中不仅含有大量的水草、鱼虾等水生浮流生物，还程度不等地含有一些微小悬浮物质，这些水源杂质对滴灌供水系统过滤装置构成很大障碍，大大超过原供水系统过滤装置的设计过滤能力。因此，水稻膜下滴灌技术在江苏沿海旱作地区推广应用必须采取技术措施，确保滴灌供水系统的水源过滤效能，满足滴灌供水系统田间管网获得必要的压力和流量。     

常用喷头对喷灌水源含沙量要求的试验研究

针对我国黄河流域及西北地区河流含沙量大、喷灌机具容易磨损的特点,为了制定喷灌水源的含沙量标准,本文对两种常用中压喷头进行了耐磨试验研究。根据在4种常见含沙量水流下的试验结果,找出了喷头流量变化率、喷嘴磨损量、喷嘴尺寸变化同水源含沙量大小及磨损时间之间的关系。通过对水源泥沙处理措施及费用的调查研究,从工程经济方面分析,在国内首先提出了常用喷头的喷灌水源含沙量允许值。研究成果对多泥沙河流地区经济、合理地规划设计喷灌工程具有一定指导作用,对充实完善现有《喷灌工程技术规范》有重大参考价值。     

长距离大流量输水管涵贝类防除研

淡水贝类在河道、沟渠中的生长非常普遍，这些贝类通常在输水管线中生长、死亡，引起管道堵塞，水流不畅等诸多不良后果，由此对南方地区长距离大流量大断面输水管涵内生长的贝类种类及危害性等进行初步调查与研究，并提出初步的防除技术思路，对类似工程有一定的参考价值。     

深圳观澜河清湖段生态修复工程研

对深圳地区观澜河清湖段水生生物与河岸带植被进行调查,结果表明该河段水体属于劣V类水质;浮游植物有16个属18个种,优势种为富营养化水体常见种蓝藻门的泽丝藻和硅藻门的星杆藻,浮游植物多样性指数为2.19;浮游动物仅检到北碚中剑水蚤、微型裸腹溞、旋轮虫,总丰度不超过0.01 ind./L;底栖动物仅有耐污种水丝蚓,种群密度为3600 ind./ m2;河岸植被群落以禾本科为主,乔、灌木、水生植被稀少。为恢复水生态系统结构和功能,提出如下对策：按照适宜水生动植物生存的水环境因子制定水净化目标,采取相应净化措施;按照适于底栖生物或其他生物附着的栖息地环境修复河床或护岸;以营造多样化栖息地为目的修复天然弯曲河流形态,并构建急流区、滞水区;人工种植水生植物重建生态系统食物链。本文还提出指示生物法以监测修复措施的有效性。通过水生态状况调查、水生态修复措施选择与工程实施过程生物监测可为水生态修复工程提供可操作性途径和范式。     

输水工程中沼蛤入侵的生态防治措施研究

通过对深圳市东江水源工程的研究,在对沼蛤的生长发育规律以及生态特性研究的基础上,提出输水工程中沼蛤入侵的生态防治措施,研制了生物吸附池并验证其治理效果。结果表明,防治试验池的治理效果良好,为今后治理东江、西枝江沿线工程管线以及类似地区沼蛤生物污损治理和防治提供了理论支持和实验基础。     

输水系统中污损生物沼蛤的氧化剂灭杀技术研究

近年来,我国南方输水工程常受沼蛤(limnoperna fortunei)生物污损的危害。沼蛤是一种污损性入侵生物,入侵输水工程后聚团附着于输水系统表面可腐蚀附着面、降低管道过流能力、污染水质等。以沼蛤防治为目的研究二氧化氯(ClO_2)、氯胺T(C_7H_7ClNNaO_2S·3(H_2O))、高锰酸钾(KMnO_4)、次氯酸钠(NaClO)和过氧化氢(H_2O_2)5种水处理常用氧化剂对沼蛤的杀灭效果及足丝溶解特性,以得出基于化学氧化剂的沼蛤防治措施。结果表明:次氯酸钠为5种氧化剂中灭杀沼蛤的最佳试剂,死亡率随次氯酸钠投加浓度增加而增大,但次氯酸钠投加浓度大于20mg/L时水体中pH等环境条件受到较大影响,依据水体中有效氯衰减规律及灭杀效果,次氯酸钠作为沼蛤杀灭剂初始投加的有效氯浓度宜为10.0~20.0mg/L。     

调水工程中淡水壳菜防治方法研究

针对近几年输调水工程中频发的淡水壳菜滋生影响工程运行和水质安全问题,在调查研究淡水壳菜生长特性和危害的基础上,总结了物理、化学和生物三类常规防治方法的优缺点和适用情况,并探索性地介绍了两种工程条件下的防治新方法。结果表明:物理方法操作最简单,但工程实用性较差;化学方法效果最明显,但副产物容易造成水质二次污染;生物方法生态效益最高,但作用时间长。工程条件下的多级分段防控法和集中分区防控法,兼顾防治效果和工程特点,充分发挥单一方法的优点,又通过方法间融合与叠加,减弱甚至消除单一方法的弱点,为下一步探索科学有效、经济合理、绿色生态的防治方法提供了参考。     

丁坝布置形式对中小河流栖息地影响的数值模拟研究

丁坝是广泛使用的河道整治和维护建筑物。同时,丁坝又具有保护水生态多样性和改善河流栖息地的功能。丁坝周围水流具有较强的紊动特性,不同的丁坝布置形式对河流流态、水沙结构影响较大,进而影响河流水生生物的栖息地演变。为摸清何种丁坝布置形式对栖息地改善最为有利,基于IFIM理论,将二维浅水模型、泥沙运动和河床演变模型与栖息地加权可用面积计算模型耦合,探讨了不同丁坝布置形式对中小河流典型鱼类栖息地的改善作用。结果表明,采用对口丁坝布置形式时流场对称性强、流态较好,可得到较优的栖息地可用面积WUA,研究成果也可为河流水生态修复与管理提供一定参考。     

沼蛤的生态水力学特性研究

我国南方地区的取水工程常受一种贝类--沼蛤的困扰,沼蛤在一些引水设施,如取水泵站、输水管道、电站冷凝系统、水厂集水井、沉淀池等水域大量繁殖、附着,堵塞过水通道,它们排出的粪便会对周围水体产生二次污染。同时沼蛤的生长,尤其是大量生长,会消耗水体中的溶解氧,使水质进一步恶化, 从而带来严重经济损失和环境危害。生态水力学的近年发展起来的新兴学科,属流体力学、生物学、生态学、环境科学与工程科学的交叉学科,主要研究水中生命体的扩散输移规律及其属力学范畴的控制技术。采用河流动力学的方法对沼蛤生态水力学特性进行研究,分别对沼蛤的几何形状特征、对温度、水深和水流改变的敏感性等方面进行研究。     

硝酸钙在底泥修复中的作用机理及

受污染底泥的修复已经成为水环境修复中的重要组成部分，在底泥中注入硝酸钙则是近十多年来发展起来的一种污染底泥原位处理技术。全面分析了硝酸钙在底泥修复中去除有机物、抑制磷的释放以及消除水体黑臭现象的机理，并介绍了这一技术在国内外的研究和应用状况。研究成果表明：在底泥中注入硝酸钙的技术已从实验室和中试研究阶段发展到了实际的工程动作阶段，并且在有机物PAHS的降解和硫化物的去除方面已经得到了很好的效果。     

引黄灌区浑水管道输水临界不淤流速分析与计算

为了解决引黄灌区浑水管道输水灌溉工程中泥沙淤堵问题,合理确定临界不淤流速,用试验沙样和清水配制了6组不同含沙量的浑水水样,在4种规格管径的管道中进行了浑水管道输水临界不淤流速试验．分析了浑水含沙量、输水管径、泥沙密度和颗粒粒径对临界不淤流速的影响．结果表明:当管径和泥沙密度不变时,临界不淤流速随含沙量的增大而增大;当含沙量和泥沙密度不变时,临界不淤流速随管径的增大而增大;泥沙密度和粒径对临界不淤流速影响也很明显,特别是泥沙颗粒的上限粒径(d90或d95),一般最先沉降到管底的是粒径比较大的泥沙颗粒．同时,基于泥沙悬浮效率系数和悬浮泥沙能量耗损的角度,建立了临界不淤流速计算公式;利用试验数据,确定了泥沙悬浮效率系数计算方法;经试验并比较了临界不淤流速的实测值与计算值,两者之间的最大误差为2958％．     

水库密度流研究进展综述

密度流表现形式多样,在地球物理、水利、海洋、气象等领域均有广泛的应用.流体中的密度差可由水温差异以及悬移质种类不同所引起,溶解质浓度不同,或者是不同流体均可形成密度流.水库密度流的研究对于维持库区生态环境,调控下游出水水质具有十分重要的作用.     

关于浑水管道阻力损失规律的试验研究

通过管道输水试验系统,对浑水管道输水系统水沙运动规律进行了深入细致的实验研究,并以实验为基础,运用泥沙运动力学和管道水力学原理,对浑水管道阻力损失规律进行了探讨,得出了浑水管道阻力损失计算经验公式,为今后管道输水灌溉技术在渠灌区的推广应用和有关水力计算提供了科学依据。     

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.     

滦河迁西段弯道整治工程模型设计

以滦河迁西县城段河道整治工程为研究对象，通过对原型河段实测资料的分析，设计出了推移质泥沙模型。通过模型对弯道处水流特性，由河心岛引起的分流比以及水工建筑物和栖凤岛对水沙运动的影响进行了试验研究，为本次整治工程的改进提出合理的建议，同时试验结果为该类河道的规划设计和整治工程提供参考。     

金安桥水电站初次蓄水对导流洞稳定性影响的计算分析

金安桥水电站下闸蓄水后，陡升的库水位将对导流洞结构稳定造成不利影响。为保障堵头封堵前的导流洞结构稳定性，运用三维弹塑性损伤有限元，在模拟进水口边坡及导流洞开挖支护的基础上，计算汛前下闸水位时的岩体渗流场，对导流洞围岩和衬砌在岩体渗流作用下的结构稳定性进行复核分析。分析结果表明，导流洞的围岩稳定性在蓄水后仍有保障，衬砌结构受力较小，现有环向配筋满足结构内力要求，但在进水口变截面和导流洞变截面部位沿水流方向的拉应力较大，使得衬砌出现开裂。进一步分析表明，上述区域的开裂范围有限，对整体衬砌结构影响较小。