【摘要】：目前水庫已成為我國很多城市供水水源,但近年來水源水質(zhì)污染日益嚴重,影響了城市供水系統(tǒng)安全,不利于城市的發(fā)展。大型深水水庫垂向水溫結(jié)構(gòu)會隨季節(jié)變化,導致水庫水體密度結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。在春夏季,水庫表層較高溫度形成水溫強分層;在秋冬季,水庫表層較低溫度形成水溫弱分層。入流條件的改變會引起泥沙在水庫中以不同形式運動,導致水庫不同的泥沙沉積及水質(zhì)污染特征。為了解在不同入流泥沙粒徑組成下異重流及其挾沙特性,利用自制的分層水庫模型,開展系統(tǒng)的異重流中試,重點分析泥沙粒徑組成變化和水溫分層強弱對異重流的影響。首先選定3種不同粒徑的石英砂,即0.01mm、0.02mm、0.05mm,固定泥沙濃度3.75g/L,入流速度為0.005m/s,研究8個泥沙粒徑組成條件下的異重流及其挾沙特性。然后改變?nèi)肓髂嗌碀舛?.25、3.75、7.5g/L,入流速度0.00125、0.005、0.01m/s,分別進行單因素異重流試驗,研究強、弱分層水體中不同粒徑組成條件下的異重流及其挾沙特性,定性分析異重流的內(nèi)水躍、分離點、間層流厚度和運動速度等,定量分析異重流不同時刻的懸浮泥沙量和沉淀量,分析不同粒徑組成下泥沙在水庫中運動規(guī)律。入流泥沙粒徑組成和水溫分層水平會影響水庫異重流運動特性。在強分層條件下,異重流以間層流為主;在弱分層條件下,異重流以間層流和底部潛流為主。入流泥沙粒徑組成影響間層流分離點深度和間層流厚度。入流泥沙粒徑越大,分離點深度越深,間層流厚度越厚。入流泥沙粒徑組成和水溫分層水平也會影響水庫中泥沙分布和異重流挾沙量。在弱分層條件下,維持入流泥沙濃度3.75g/L、入流速度0.005m/s不變,異重流在水庫中泥沙沉淀比例為29%~38%,泥沙在水庫中的懸浮比例為45%~60%。在強分層條件下,水庫中泥沙的沉淀量在20%~28%,在水庫中泥沙的懸浮量在60%~70%。在相近工況下,強分層水體中泥沙的懸浮量比弱分層水體中對應值大,弱分層水體中泥沙的沉淀量比強分層水體中泥沙的對應值大。入庫泥沙粒徑越大,異重流挾沙能力越弱,水庫泥沙淤積越嚴重;入庫泥沙粒徑越小,水庫懸浮的泥沙濃度越大,宜在水庫深水區(qū)取水,可減少水處理費用。
【圖文】：

圖 2.1 試驗裝置1.1 試驗裝置與儀器簡介（1）分層模型水庫如圖 2.2，模型水庫長 3.3m（包括進水緩沖區(qū) 0.3m，試驗區(qū) 2.5m，出水區(qū) 0.5

THTZ系列32路無紙記錄儀（3）電磁流量計相比于孔徑較小的轉(zhuǎn)子流量計，本實驗采用不易被沙子堵塞的電磁流量計來測量過水量
【學位授予單位】：西安建筑科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TV145.2

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本文編號：2710890