改進直線型沉沙池在農業(yè)微灌中的運行效果
發(fā)布時間:2021-12-01 23:22
針對傳統(tǒng)直線型沉沙池存在的泥沙去除率低、適應性弱和占地面積大等缺點,基于泥沙沉淀特性、水流特性和泥沙在池內的分布特征,對引流段和溢流堰進行改進;結合渦流排沙原理,在溢流堰后部設置渦流管,實現(xiàn)雙重沉沙.通過搭建物理模型,測試沉沙池不同點位水流流速、泥沙粒徑及質量分數(shù),研究雙重沉沙池泥沙沿程變化規(guī)律及沉沙率.結果表明:一重沉沙主要為推移質泥沙;二重沉沙主要為懸移質泥沙,相對于無溢流槽和渦管其沉沙率分別提高了12.70%和18.80%;系統(tǒng)總的沉沙率可達到96.88%以上,極大提高了池內泥沙的沉沙率,充分說明改進后的沉沙池對改善泥沙沉降效果的作用顯著.研究結果可為微灌工程的大規(guī)模推廣應用提供一定的技術支撐.
【文章來源】:排灌機械工程學報. 2020,38(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
改進直線型示意圖(單位:cm)
傳統(tǒng)直線型沉沙池水流直接經漸變段進入工作段,造成水流劇烈紊動,流場分布不均勻.為改善水流條件,對傳統(tǒng)沉沙池增設引流段,并在引流段加設開孔調流齒,如圖2所示.主流直接頂沖在調流齒上,然后通過連續(xù)的彎曲消能向下游運行,實現(xiàn)總工程不變,最大限度地降低流速.調流齒阻撓較大動能的水流和改變水流運動方向,減緩運動趨勢,迫使來水動能和紊動強度降低,降低水流流速,使沉沙池工作段更有利于泥沙的沉降.針對調流齒前泥沙淤積問題,文中對底坡進行了坡度和調流齒開孔設計,使淤積的泥沙能夠隨水流通過孔洞向下移動.開孔調流齒在一定程度上還增加水流和泥沙運動的跡線長度,起到進一步消能的作用,使水流經過調流板齒后在整個沉沙池工作段內形成均勻的流態(tài).
由于池內存在上稀下濃的現(xiàn)象,即越靠近水表面,水流含沙量越小,且相應粒徑較小,因此,為了進一步提高沉沙池的沉沙率,需要盡可能取得表層水.本模型在溢流堰上增設鋸齒狀溢流槽,降低了溢流水流高度,取得表層水,從而大大提高了沉沙池的沉沙率,如圖3所示.1.3.3 人字形渦流管
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于氣力提升技術的河道泥沙輸送試驗研究[J]. 陳秋良,巫世晶,李小勇,王愛華. 排灌機械工程學報. 2018(05)
[2]堰塞壩泄流槽斷面型式離心模型試驗研究[J]. 趙天龍,陳生水,付長靜,鐘啟明,侯英偉. 巖土工程學報. 2017(10)
[3]重力沉沙過濾池模型試驗研究[J]. 戚印鑫,耿凡坤,劉亞麗,孫娟. 泥沙研究. 2016(06)
[4]溢流槽對沉沙池溢流堰長度的影響分析研究[J]. 宗全利,劉煥芳,湯驊,吳均. 泥沙研究. 2011(03)
[5]沉沙池中調流板對水流調節(jié)作用的試驗研究[J]. 吳均,宗全利,劉煥芳,劉持峰. 水資源與水工程學報. 2007(05)
[6]渦管排沙工程設計中的幾個控制條件[J]. 劉煥芳,張開泉. 水利水電技術. 1999(S1)
碩士論文
[1]新型雙層平流沉淀池構造與流場特性研究[D]. 王文鑫.石河子大學 2017
[2]圓中環(huán)沉沙排沙池的設計方法及結構優(yōu)化研究[D]. 陳治鋒.新疆農業(yè)大學 2016
本文編號:3527251
【文章來源】:排灌機械工程學報. 2020,38(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
改進直線型示意圖(單位:cm)
傳統(tǒng)直線型沉沙池水流直接經漸變段進入工作段,造成水流劇烈紊動,流場分布不均勻.為改善水流條件,對傳統(tǒng)沉沙池增設引流段,并在引流段加設開孔調流齒,如圖2所示.主流直接頂沖在調流齒上,然后通過連續(xù)的彎曲消能向下游運行,實現(xiàn)總工程不變,最大限度地降低流速.調流齒阻撓較大動能的水流和改變水流運動方向,減緩運動趨勢,迫使來水動能和紊動強度降低,降低水流流速,使沉沙池工作段更有利于泥沙的沉降.針對調流齒前泥沙淤積問題,文中對底坡進行了坡度和調流齒開孔設計,使淤積的泥沙能夠隨水流通過孔洞向下移動.開孔調流齒在一定程度上還增加水流和泥沙運動的跡線長度,起到進一步消能的作用,使水流經過調流板齒后在整個沉沙池工作段內形成均勻的流態(tài).
由于池內存在上稀下濃的現(xiàn)象,即越靠近水表面,水流含沙量越小,且相應粒徑較小,因此,為了進一步提高沉沙池的沉沙率,需要盡可能取得表層水.本模型在溢流堰上增設鋸齒狀溢流槽,降低了溢流水流高度,取得表層水,從而大大提高了沉沙池的沉沙率,如圖3所示.1.3.3 人字形渦流管
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于氣力提升技術的河道泥沙輸送試驗研究[J]. 陳秋良,巫世晶,李小勇,王愛華. 排灌機械工程學報. 2018(05)
[2]堰塞壩泄流槽斷面型式離心模型試驗研究[J]. 趙天龍,陳生水,付長靜,鐘啟明,侯英偉. 巖土工程學報. 2017(10)
[3]重力沉沙過濾池模型試驗研究[J]. 戚印鑫,耿凡坤,劉亞麗,孫娟. 泥沙研究. 2016(06)
[4]溢流槽對沉沙池溢流堰長度的影響分析研究[J]. 宗全利,劉煥芳,湯驊,吳均. 泥沙研究. 2011(03)
[5]沉沙池中調流板對水流調節(jié)作用的試驗研究[J]. 吳均,宗全利,劉煥芳,劉持峰. 水資源與水工程學報. 2007(05)
[6]渦管排沙工程設計中的幾個控制條件[J]. 劉煥芳,張開泉. 水利水電技術. 1999(S1)
碩士論文
[1]新型雙層平流沉淀池構造與流場特性研究[D]. 王文鑫.石河子大學 2017
[2]圓中環(huán)沉沙排沙池的設計方法及結構優(yōu)化研究[D]. 陳治鋒.新疆農業(yè)大學 2016
本文編號:3527251
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