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淤积体对排沙漏斗水沙分离性能的影响机理研究 被引量：2
1
作者 李琳 顾怀猛 谭义海 《水利学报》 北大核心 2025年第2期227-239,共13页
为揭示淤积体对排沙漏斗水沙分离性能的影响机理,开展不同厚度淤积体下的浑水模型试验,并利用声学多普勒流速仪量测三维流场,观测空气涡形态变化。研究结果表明:不同进流量下排沙耗水率均随淤积体厚度的增大而增大,泥沙截除率随淤积体... 为揭示淤积体对排沙漏斗水沙分离性能的影响机理,开展不同厚度淤积体下的浑水模型试验,并利用声学多普勒流速仪量测三维流场,观测空气涡形态变化。研究结果表明:不同进流量下排沙耗水率均随淤积体厚度的增大而增大,泥沙截除率随淤积体厚度增加而逐渐降低,不同淤积厚度下排沙耗水率是无淤积体时的1.27~2.14倍,泥沙截除率降幅33%~57%;淤积体导致漏斗流场特性发生改变,泥沙淤积厚度增加使空气涡由无淤积时的稳定贯穿变化至频繁摆动并偏离排沙底孔,不同水沙条件下涡径减小5.95%~53.07%,使排沙耗水率增大;漏斗室内自由涡范围和强度随淤积体厚度增加而减小,设计流量下切向流速平均减小20%~55%,位于强迫涡和自由涡间的环形低流速带宽度与无淤积情况相比增大33%~40%,不利于水沙的螺旋流分离,横向环流强度减弱,不利于泥沙向底孔输移,致使淤积加剧,从而进一步削减旋流强度;径向及垂向紊动强度随泥沙淤积厚度增加分别增大10%~110%和12%~120%,致使悬移质泥沙难以沉降,截除率大幅降低。 展开更多
关键词 排沙漏斗 模型试验 淤积体 空气涡形态 流场特性
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鱼鳃式沉沙系统水沙分离模型试验研究
2
作者 艾玉林 李娟 +2 位作者 戚印鑫 朱斌德 芦三强 《水利规划与设计》 2026年第2期113-118,共6页
为提升地表水沉沙池的泥沙截除效率,研究提出鱼鳃式沉沙系统。通过在沉沙池内斜铺滤网来模拟鱼在水中呼吸时鱼鳃所起的作用,使传统沉沙池泥沙的自然沉降转变为主动拦截,同时在池尾增设翻转堰以消除回流对泥沙沉降的不利影响。试验结果表... 为提升地表水沉沙池的泥沙截除效率,研究提出鱼鳃式沉沙系统。通过在沉沙池内斜铺滤网来模拟鱼在水中呼吸时鱼鳃所起的作用,使传统沉沙池泥沙的自然沉降转变为主动拦截,同时在池尾增设翻转堰以消除回流对泥沙沉降的不利影响。试验结果表明,优化参数下,系统综合截除率达41.37%,其中滤网装置段提升23.64%,翻转堰布置提升6.12%。该设计有效解决了泥沙被动沉降效率低的问题,其仿生主动拦截与流态协同优化机制为干旱区灌溉工程沉沙池改造提供了技术支撑。 展开更多
关键词 鱼鳃式沉沙系统 过滤网 溢流堰 含沙量
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管道自清淤水流流场及清淤特性数值模拟分析 被引量：1
3
作者 李桐 张欣 +6 位作者 陈昱霖 董磊 陈曜辉 宁凯扬 钱尚拓 冯建刚 徐辉 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期89-98,共10页
为解决城市排水管道的泥沙淤积问题,设计了一种闸门配合流槽的管道水力自清淤结构,并对不同坡度和初始进流水位的清淤过程水力特性进行了数值模拟。结果表明:开始清淤时管道进口的流槽切应力和垂线平均流速分别可达清淤结束时的16倍和1... 为解决城市排水管道的泥沙淤积问题,设计了一种闸门配合流槽的管道水力自清淤结构,并对不同坡度和初始进流水位的清淤过程水力特性进行了数值模拟。结果表明:开始清淤时管道进口的流槽切应力和垂线平均流速分别可达清淤结束时的16倍和1.55倍;当冲刷波运动至管道末端,管道进口的流槽切应力和垂线平均流速最大可达管道末端的5倍和2倍,管道上游的清淤效果更强;清淤过程中,流槽内水流的最大切应力和最大垂线平均流速分别可达平台上的104倍和1.45倍,流槽清淤效果明显优于平台;管道坡度越大、初始进流水位越高,冲刷波切应力、垂线平均流速越大,最大分别可达156Pa和3.6m/s,管道清淤效果越好;清淤过程冲刷波流速和切应力显著大于泥沙的理论扬动流速和临界切应力,证明了该水力自清淤结构清淤效果良好。 展开更多
关键词 城市排水管道 水力自清淤 切应力 垂线平均流速 扬动流速
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水电站取水口管道泥沙淤堵问题及冲沙装备优化研究
4
作者 焦玉峰 李昌澄 +4 位作者 王丽君 茹岳同 马荣伟 吴祥 柯呈鹏 《红水河》 2025年第3期15-18,共4页
针对水电站取水口管道泥沙淤堵问题,笔者分析其现状及原因,指出现有处理技术存在效率低、风险高、局限性强等问题。借鉴小浪底工程经验,提出一种基于非淹没式射流技术的冲沙装备,并阐述其工作原理及结构参数设计。结合具体案例,验证冲... 针对水电站取水口管道泥沙淤堵问题,笔者分析其现状及原因,指出现有处理技术存在效率低、风险高、局限性强等问题。借鉴小浪底工程经验,提出一种基于非淹没式射流技术的冲沙装备,并阐述其工作原理及结构参数设计。结合具体案例,验证冲沙装备在疏通效率和适用性方面的优势,为水电站取水口管道泥沙淤堵处理提供有效的技术手段。 展开更多
关键词 泥沙淤堵 冲沙装备 取水口管道 水电站
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“圆中环”沉沙排沙池浑水沉沙特性 被引量：16
5
作者 张军 侍克斌 +1 位作者 高亚平 王进 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第13期86-93,共8页
"圆中环"沉沙排沙池是一种新型二级泥沙处理设施,以新疆呼图壁阿苇滩"圆中环"为原型,通过物理模型试验研究其浑水沉沙分布规律以及沉沙排沙效果。研究表明:"圆中环"的含沙量、沉沙范围和沉沙粒径在环向... "圆中环"沉沙排沙池是一种新型二级泥沙处理设施,以新疆呼图壁阿苇滩"圆中环"为原型,通过物理模型试验研究其浑水沉沙分布规律以及沉沙排沙效果。研究表明:"圆中环"的含沙量、沉沙范围和沉沙粒径在环向呈不均匀分布,135°~225°范围分布较大。但含沙量及沉沙粒径在径向与半径成反比,在距离圆心1/2半径处以内含沙量沿垂向与水深成反比,垂向分布不均匀,沉沙颗粒较粗,其余范围含沙量垂向分布较均匀,沉沙颗粒较细;在设计工况条件下,"圆中环"截沙率为90.9%,>1 mm粒径范围截沙率为100%。试验证明:"圆中环"存在泥沙分选现象,水沙分离依靠重力沉降,溢流堰长是沉沙效率高的重要原因。"圆中环"沉沙粒径范围大,截沙率高,排沙耗水率较小,并能利用水力作用自动排出沉沙。研究结果可为"圆中环"优化结构形式及设计应用提供参考。 展开更多
关键词 灌溉 农田水利 泥沙处理 含沙量分布 截沙率 圆中环沉沙排沙池
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排沙漏斗优化及输沙特性试验研究 被引量：11
6
作者 刘善均 张建民 +1 位作者 曲景学 尹晓林 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 2003年第4期6-9,共4页
采用大比尺模型试验对排沙漏斗体型进行了优化研究,通过设置适当的悬板和调流墩以及漏斗的体型、尺寸,形成稳定的三维螺旋流使水沙分离实现连续排沙。排沙下界粒径较大时,可以选择较小的漏斗尺寸,使涡流强度提高以较小的耗水率排放泥沙... 采用大比尺模型试验对排沙漏斗体型进行了优化研究,通过设置适当的悬板和调流墩以及漏斗的体型、尺寸,形成稳定的三维螺旋流使水沙分离实现连续排沙。排沙下界粒径较大时,可以选择较小的漏斗尺寸,使涡流强度提高以较小的耗水率排放泥沙。排沙下界粒径很小时,须选择较大的漏斗尺寸,使涡流强度适当以避免细颗粒泥沙因紊动上浮而被带入引水渠,同时还要避免泥沙在漏斗内淤积。直径60m的漏斗经优化体后,试验结果表明,工作流量为40～50m3/s,粒径大于0.1mm的泥沙排除率达到90%,而排沙耗水率小于10%,效果良好。 展开更多
关键词 排沙漏斗 漏斗体型优化 排沙 耗水率 悬板
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大古水电站坝前排沙运行方式与排沙漏斗形态 被引量：6
7
作者 王芳芳 吴时强 +1 位作者 高昂 薛万云 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2019年第2期51-55,94,共6页
为给实际工程排沙设施的设计和布置提供依据,基于1∶60整体模型,根据淤积泥沙扬动流速相似原理,试验研究大古水电站2条排沙廊道和1个底孔在不同运行方式下坝前库区的排沙效果和排沙漏斗形态。结果表明:排沙洞开启顺序对最终排沙效果影... 为给实际工程排沙设施的设计和布置提供依据,基于1∶60整体模型,根据淤积泥沙扬动流速相似原理,试验研究大古水电站2条排沙廊道和1个底孔在不同运行方式下坝前库区的排沙效果和排沙漏斗形态。结果表明:排沙洞开启顺序对最终排沙效果影响不大;深水条件下,坝前排沙漏斗形态主要受泥沙特性决定,非黏性沙的排沙漏斗坡度接近于淤积泥沙水下休止角;大古水电站排沙设施的设计方案具备保证电站进水口"门前清"的条件。 展开更多
关键词 扬动流速 排沙廊道 底孔 排沙漏斗 水下休止角 大古水电站
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悬板开孔对排沙漏斗流场特性的影响 被引量：15
8
作者 李琳 王平圆 +1 位作者 吴洋锋 侯杰 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期927-935,共9页
排沙漏斗的水沙分离性能取决于其流场特性,为了弄清楚悬板开孔对流场特性的影响,利用粒子图像测速技术和数值模拟方法,分别对悬板溢流段和非溢流段同时均匀布孔、仅在非溢流段布孔和无孔时的排沙漏斗流场特性开展研究。结果表明:(1)布... 排沙漏斗的水沙分离性能取决于其流场特性,为了弄清楚悬板开孔对流场特性的影响,利用粒子图像测速技术和数值模拟方法,分别对悬板溢流段和非溢流段同时均匀布孔、仅在非溢流段布孔和无孔时的排沙漏斗流场特性开展研究。结果表明:(1)布孔位置不影响涡流性质但影响其强度,均匀布孔时涡流强度最小,不利于水沙离心分离;(2)无孔和仅在非溢流段布孔时的流场特性有利于泥沙径向输移、沉降和排出,均匀布孔径向速度和二次流流速减小不利于泥沙输移和排出;(3)仅在悬板非溢流段布孔时悬板表面速度大于其他方案,泥沙不易淤积于悬板。为减少悬板上的泥沙淤积量且同时要保证较高的泥沙截除率时可采用仅在悬板非溢流段布孔的方案优化悬板体型。 展开更多
关键词 排沙漏斗 粒子图像测速技术 流场特性 试验研究 数值模拟
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排沙漏斗流场特性与排沙机理研究 被引量：12
9
作者 肖柏青 戎贵文 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2016年第2期232-238,共7页
排沙漏斗是一种截沙率高、耗水率小的二级泥沙处理设施。为了进一步探明排沙漏斗的流场特性和排沙机理,该文采用声学多普勒流速仪(ADV)对排沙漏斗立轴螺旋流进行了三维流场测试,采用雷诺应力模型(RSM)和VOF方法数值模拟了排沙漏斗内清... 排沙漏斗是一种截沙率高、耗水率小的二级泥沙处理设施。为了进一步探明排沙漏斗的流场特性和排沙机理,该文采用声学多普勒流速仪(ADV)对排沙漏斗立轴螺旋流进行了三维流场测试,采用雷诺应力模型(RSM)和VOF方法数值模拟了排沙漏斗内清水流场,计算的水流时均流速分布与实测结果吻合良好。通过数值模拟方法得到了全面详细的排沙漏斗流场结构信息,并据此分析了排沙漏斗的排沙机理,提出二次流是排沙漏斗能够顺畅高效排沙的关键。 展开更多
关键词 排沙漏斗 流场特性 数值模拟 二次流
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中心出水环高对圆中环沉沙排沙池流速分布影响研究 被引量：8
10
作者 张军 侍克斌 +1 位作者 高亚平 王进 《中国农村水利水电》 北大核心 2014年第10期113-115,119,共4页
针对新型二级沙水分离设施-圆中环沉沙排沙池，采用模型试验方法测试其清水流速环向分布。研究表明：“圆中环”中心出水环不加高工况整体流速环向呈现不均匀分布，135°～225°范围流速较大。“圆中环”中心出水环加高9cm工况... 针对新型二级沙水分离设施-圆中环沉沙排沙池，采用模型试验方法测试其清水流速环向分布。研究表明：“圆中环”中心出水环不加高工况整体流速环向呈现不均匀分布，135°～225°范围流速较大。“圆中环”中心出水环加高9cm工况整体流速分布较均匀，但中心出水环过高，造成上游进水渠水位升高并增加工程量及投资。试验证明：“圆中环”中心出水环适当加高可提高沉沙效率，设计过程中，中心出水环加高后顶高程不宜超过溢流堰顶高程。 展开更多
关键词 圆中环沉沙排沙池 中心出水环 流速分布
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螺旋流排沙管三维数值模拟 被引量：10
11
作者 田艳 张根广 秦子鹏 《中国农村水利水电》 北大核心 2014年第9期131-134,139,共5页
涡管排沙以其成本低、效率高等优点而被常常应用于引水明渠的渠首中,但由于涡管尺寸小、流动三维性强等特点,涡管中流动的真实信息很难得到,不利于涡管的优化设计。应用FLUENT软件,以RNGk-ε湍流模型封闭Reynolds方程,用SIMPLE算法求解... 涡管排沙以其成本低、效率高等优点而被常常应用于引水明渠的渠首中,但由于涡管尺寸小、流动三维性强等特点,涡管中流动的真实信息很难得到,不利于涡管的优化设计。应用FLUENT软件,以RNGk-ε湍流模型封闭Reynolds方程,用SIMPLE算法求解方程组,采用VOF法追踪自由表面,对明渠排沙涡管中流态进行了三维数值模拟,得到了涡管内切向和轴向流速分布的完整信息。分析了水深、排沙涡管开口宽度、涡管直径、涡管与渠道轴线夹角、涡管开口长度和涡管纵向坡度等参数对涡管内流速分布的影响。 展开更多
关键词 三维数值模拟 螺旋流排沙管 流场
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导沙坎导沙机理及设计方法 被引量：2
12
作者 张德茹 梁志勇 +1 位作者 罗福安 袁玉萍 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 1996年第4期2-6,共5页
根据水槽试验的结果，阐述了导沙坎防沙的原理、导沙坎附近水流及泥沙运动规律，分析了影响导沙坎导沙效果的几个主要因素：流速、导沙坎高度，以及导沙坎与水流的夹角．从推移质泥沙运动的机理出发，进行理论分析推导，得到导沙坎相对... 根据水槽试验的结果，阐述了导沙坎防沙的原理、导沙坎附近水流及泥沙运动规律，分析了影响导沙坎导沙效果的几个主要因素：流速、导沙坎高度，以及导沙坎与水流的夹角．从推移质泥沙运动的机理出发，进行理论分析推导，得到导沙坎相对高度与相对水流强度的关系式，利用实际工程及模型实验的有关资料进行回归分析，确定出关系式的系数和指数。 展开更多
关键词 导沙坎 模型试验 泥沙运动 水流 设计
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排沙漏斗的流场特性及输沙机理 被引量：12
13
作者 邱秀云 侯杰 周著 《中国农村水利水电》 1999年第4期3-6,共4页
排沙漏斗的工作原理是利用漏斗涡流排除进入渠道的推移质及悬移质泥沙。介绍了利用激光测速仪对排沙漏斗的三维流场的测试成果，分析了排沙漏斗的时均流特性和紊流特性及输沙机理。
关键词 排沙漏斗 泥沙 流场 输沙机理
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淤地坝系拦泥、滞洪坝高的双优化 被引量：10
14
作者 武永昌 崔云鹏 +1 位作者 梁文辉 白小丽 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 1991年第1期19-26,共8页
考虑到淤地坝的最优拦泥坝高与最优滞洪坝高之间存在着密切的关系,本文提出了在坝系优化规划中对两种坝高同时进行优化的思路及数学模型。在数学模型中避免了对经济、社会及生态效益的计算,采用了能间接反映三种效益而又较为简单的目标... 考虑到淤地坝的最优拦泥坝高与最优滞洪坝高之间存在着密切的关系,本文提出了在坝系优化规划中对两种坝高同时进行优化的思路及数学模型。在数学模型中避免了对经济、社会及生态效益的计算,采用了能间接反映三种效益而又较为简单的目标函数及约束条件。文中有计算实例。 展开更多
关键词 拦泥坝高 滞洪坝高 优化规划
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佛山水道疏浚底泥处置方案选择 被引量：2
15
作者 利锋 韦献革 +6 位作者 黄雁云 任露陆 温琰茂 余光辉 何树悠 张磊 骆海萍 《安徽农业科学》 CAS 北大核心 2006年第8期1660-1662,共3页
疏浚底泥的不同处置方案各有优缺点,在选用污泥处理处置工艺时,要综合考虑环境安全、资源投入产出和收益影响,比从而实现环境、社会和经济效益最大化。其中,环境安全应该是最优先考虑的问题。根据佛山水道底泥重金属含量的分析结果,佛... 疏浚底泥的不同处置方案各有优缺点,在选用污泥处理处置工艺时,要综合考虑环境安全、资源投入产出和收益影响,比从而实现环境、社会和经济效益最大化。其中,环境安全应该是最优先考虑的问题。根据佛山水道底泥重金属含量的分析结果,佛山水道底泥重金属污染严重,超过了污泥农用控制标准值,疏浚底泥农田综合利用不可行;但底泥毒性浸出实验结果显示,佛山水道各采样点底泥浸出液中重金属含量远低于危险废物标准限值,不属于危险废物,可以对其进行卫生土地填埋。 展开更多
关键词 疏浚底泥 佛山水道 重金属 污泥农用 填埋
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排沙漏斗中的二次流及其影响 被引量：2
16
作者 肖柏青 周著 +1 位作者 邱秀云 侯杰 《新疆农业大学学报》 CAS 2007年第1期71-74,共4页
根据理论分析和现有试验成果相结合的方法,研究了排沙漏斗中二次流在排沙中的重要作用。应用二次流理论解释了一些排沙漏斗结构设计的内在原因,从二次流的角度去说明排沙漏斗是如何实现高效排沙的,得到了一些被试验和实践证实了的结论... 根据理论分析和现有试验成果相结合的方法,研究了排沙漏斗中二次流在排沙中的重要作用。应用二次流理论解释了一些排沙漏斗结构设计的内在原因,从二次流的角度去说明排沙漏斗是如何实现高效排沙的,得到了一些被试验和实践证实了的结论。着重地阐述了排沙漏斗在处理以悬移质为主的泥沙和以推移质为主的泥沙时排沙漏斗直径大小调整的原因。提出了平衡悬移质所需的水流临界径向速度公式,它为定量地判断水流能否向中心输移悬移质颗粒提供参考。 展开更多
关键词 排沙漏斗 二次流 输沙机理
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天生桥二级水电站的防沙设施 被引量：1
17
作者 罗福安 徐永年 +4 位作者 梁志勇 王柏乐 严军 魏善淇 刘泽钧 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第11期12-19,共8页
天生桥二级水电站首都枢纽的防沙工程充分利用天然河弯环流、人工环流及沉沙排沙等措施， 采用多级水位调度方式， 控制溯源冲刷，
关键词 天生桥 水电站 水力发电 防沙设施 首部枢纽
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圆中环沉沙排沙池特性研究 被引量：1
18
作者 张军 侍克斌 +1 位作者 高亚平 王进 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2016年第1期87-92,共6页
圆中环沉沙排沙池是新型二级水沙分离设施,采用物理模型试验方法研究中心出水环不同高度工况下的排沙特性及最大沉沙粒径.研究表明：圆中环利用倒锥底坡上的高速水流将沉沙汇入冲沙槽,保证了在小于设计流量运行时排出沉积泥沙.同时要求... 圆中环沉沙排沙池是新型二级水沙分离设施,采用物理模型试验方法研究中心出水环不同高度工况下的排沙特性及最大沉沙粒径.研究表明：圆中环利用倒锥底坡上的高速水流将沉沙汇入冲沙槽,保证了在小于设计流量运行时排出沉积泥沙.同时要求冲沙槽起点至冲沙廊道后有适当的落差,保证水流在冲沙槽内形成高速环流及强挟沙力将泥沙自动排入下游河道.在设计流量条件下,中心出水环不同高度工况处理的泥沙粒径范围为1～84 mm.相比中心出水环不加高工况,中心出水环加高9 em,沉沙分布更均匀,有效沉沙体积及沉沙量增加,排沙时间稍有缩短,沉沙时间增加,排沙耗水率更小.圆中环依靠水力作用并以间歇排沙方式处理推移质泥沙,加高中心出水环可提高处理悬移质能力,减小排沙耗水率. 展开更多
关键词 圆中环沉沙排沙池 中心出水环 排沙特性 排沙耗水率
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涡管排沙研究进展 被引量：8
19
作者 毛野 《水利水电科技进展》 CSCD 1998年第5期1-5,共5页
进入涡管槽口的挟沙水流会形成强有力的螺旋流沿涡管流动，能有效地排除底部推移质泥沙。涡管排沙可解决渠道引水的泥沙问题或排除水库泥沙，成本低，效率高。本文介绍了国内外在分析涡管排沙机理、重要影响因素、排沙效率计算及相关设... 进入涡管槽口的挟沙水流会形成强有力的螺旋流沿涡管流动，能有效地排除底部推移质泥沙。涡管排沙可解决渠道引水的泥沙问题或排除水库泥沙，成本低，效率高。本文介绍了国内外在分析涡管排沙机理、重要影响因素、排沙效率计算及相关设计等方面的进展。 展开更多
关键词 涡管 排沙 流量系数 综合述评 引水渠道
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水利工程沉沙池泥沙沉降计算方法分析与验证 被引量：11
20
作者 王仁龙 《人民黄河》 CAS 北大核心 2012年第9期130-132,共3页
介绍了水利工程沉沙池泥沙沉降计算方法,并结合实例对各种方法进行了分析验证。结果表明:采用准静水沉降法计算的泥沙分组沉降率与实测分组沉降率存在明显的偏差;泥沙颗粒平均粒径范围为0.175～0.570 mm、含沙量为0.25～1.00 kg/m3时计... 介绍了水利工程沉沙池泥沙沉降计算方法,并结合实例对各种方法进行了分析验证。结果表明:采用准静水沉降法计算的泥沙分组沉降率与实测分组沉降率存在明显的偏差;泥沙颗粒平均粒径范围为0.175～0.570 mm、含沙量为0.25～1.00 kg/m3时计算泥沙沉降采用沉降概率法较为合适;二度流超饱和输沙法假设流速和扩散系数沿垂线方向为常数,但沉沙池中泥沙沿垂直分布为紊流且为不均匀流,因此该法存在缺陷;一度流超饱和输沙法考虑挟沙水流超饱和和水流向上紊流的特点,将悬移质泥沙粒径按大于或小于0.25 mm分别进行计算,其沉降率计算值与实际观测值非常接近,便于实际应用。 展开更多
关键词 泥沙沉降计算 准静水沉降法 沉降概率法 超饱和输沙法 沉沙池
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