基于溃坝水流的排水管道水力清淤试验研究
发布时间：2021-04-04 06:26
排水系统是城市水环境建设和管理的重要设施。管道内的沉积物是影响其正常运行的最关键因素,如何有效的清除排水系统内的沉积物是城市水环境建设亟待解决的问题,水力清淤技术因具有经济有效的优势而被广泛使用。本文利用实验室水槽进行基于溃坝水流的水力清淤研究,主要研究内容包括以下几个方面:（1）利用实验室水槽进行溃坝水流试验,探究溃坝水流在下游有水和无水状态下的沿程水动力特性,包括水位、流速的测量以及床面剪切应力的计算,同时利用流体计算软件Fluent模拟试验过程。结果表明,在下游无水和有水的情况下存在较大的差异。在下游无水的情况下,沿程的最高水位呈非线性的减小。当下游有一定水位时,下游沿程的水位变化趋势一致以及最高水位相接近,数值模型也给出了与试验一致的结果。（2）利用实验室水槽,选用天然河沙作为沉积物。保持上游储水一定的情况下,在下游渠道内全长铺上一定厚度的沙子,进行连续冲刷完整清淤过程的试验。冲刷后进行沉积物剖面演变的测量和冲刷效率的计算。结果表明,将所铺沙子冲刷完全共需要37次开闸冲刷。沙堆前端会形成冲蚀坑,且在冲蚀坑之后沙床有一定的“增高”,沙床后端形成冲刷坡度。随着冲刷次数增加,整个沙床...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?Ｈｙｄｒａｓｓ系统的工作流程示意图??
＼水槽底｜＼收集柜??图２．１试验水槽示意图，单位：ｃｍ??试验中的闸门开启采用重力式启动，如图２．２所示。闸门由１?＿厚的不锈钢材??质制成，通过钢绞线、滑轮与重物相连。通过手动拉出销杆，重物自由下落快速带动??闸门向上开启。由于重物的重力远远大于闸门向上运动受到的阻力，闸门开启的速度??较短，试验中在上游储水水位为３０ｃｍ时，开启时间（闸门底部抬高到３０?ｃｍ以上）??约为０．０６?ｓ，可认为是瞬时开启。Ｌａｕｂｅｒ和Ｈａｇｅｒ?Ｕ９９８）给出了溃烦试验闸门瞬时??开启判断依据，认为当闸门开启时间小于临界值时，（式中，风为上??游初始水深，ｇ为重力加速度），即可视为瞬时开启。在每次试验前，在闸门周边涂??抹硅胶以保证闸门的密封，减小漏水对试验的影响。??Ｂ滑轮１?滑轮２＊??！?￣＝?水槽??闸门?ｙ＾?□重物??Ｉ?Ｉ?Ｎ?声??图２．２重力式闸门系统??２．２．２测量设备??本试验主要用到的测量和记录设备有测量水位的波高仪、测量流速的流速仪以及??高速摄像机。??（１）波高仪??试验中使用的波高仪是由成都宇凡科技有限责任公司生产的ＹＷＳ２００－ＸＸ型数字??波高仪
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【参考文献】：
期刊论文
[1]明渠流下生物作用对管道沉积物冲蚀特性影响试验研究[J]. 邵卫云,钱栋,马妍,周永潮,张仪萍. 湖南大学学报(自然科学版). 2016(12)
[2]广州市排水管道沉积现状研究分析[J]. 张伟,余健,李葳,刘志长. 给水排水. 2012(07)
[3]合流制排水管道沉积物及其模型研究进展[J]. 高原,王红武,张善发,马鲁铭. 中国给水排水. 2010(02)
[4]城市排水管道中沉积物及其污染研究进展[J]. 李茂英,李海燕. 给水排水. 2008(S1)
[5]国内外城镇排水体制的探讨[J]. 潘国庆,车伍. 给水排水. 2007(S1)
[6]中国都市排水系统功能的变革[J]. 郭晓,张杰. 中国给水排水. 2005(10)
[7]再论泥沙起动流速[J]. 窦国仁. 泥沙研究. 1999(06)
[8]排水管道清淤方法及开发新设备的构想[J]. 孙勇,杨向东,孙建宇,冯之敬. 给水排水. 1996(08)
[9]溃坝坝址流量计算[J]. 谢任之. 水利水运科学研究. 1982(01)
[10]DAM-SITE HYDROGRAPHS DUE TO SUDDEN RELEASE[J]. 林秉南,龚振瀛,王连祥. Science in China,Ser.A. 1980(12)
博士论文
[1]承压式合流制溢流深井淤积及清淤技术研究[D]. 陈勇民.浙江大学 2011
硕士论文
[1]合流制管道沉积物中氮和有机物污染特性研究[D]. 崔爽.北京建筑大学 2014
[2]排水系统管内沉积物的冲蚀输移特性与规律研究[D]. 马妍.浙江大学 2014
[3]合流制管道沉积物冲刷模型试验研究[D]. 耿立馨.武汉理工大学 2013
[4]合流制排水管道沉积物的沉积状况及控制技术研究[D]. 刘志长.湖南大学 2011
[5]合流制排水管道沉积物调查研究[D]. 朱永明.武汉理工大学 2011
本文编号：3117899
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?Ｈｙｄｒａｓｓ系统的工作流程示意图??
＼水槽底｜＼收集柜??图２．１试验水槽示意图，单位：ｃｍ??试验中的闸门开启采用重力式启动，如图２．２所示。闸门由１?＿厚的不锈钢材??质制成，通过钢绞线、滑轮与重物相连。通过手动拉出销杆，重物自由下落快速带动??闸门向上开启。由于重物的重力远远大于闸门向上运动受到的阻力，闸门开启的速度??较短，试验中在上游储水水位为３０ｃｍ时，开启时间（闸门底部抬高到３０?ｃｍ以上）??约为０．０６?ｓ，可认为是瞬时开启。Ｌａｕｂｅｒ和Ｈａｇｅｒ?Ｕ９９８）给出了溃烦试验闸门瞬时??开启判断依据，认为当闸门开启时间小于临界值时，（式中，风为上??游初始水深，ｇ为重力加速度），即可视为瞬时开启。在每次试验前，在闸门周边涂??抹硅胶以保证闸门的密封，减小漏水对试验的影响。??Ｂ滑轮１?滑轮２＊??！?￣＝?水槽??闸门?ｙ＾?□重物??Ｉ?Ｉ?Ｎ?声??图２．２重力式闸门系统??２．２．２测量设备??本试验主要用到的测量和记录设备有测量水位的波高仪、测量流速的流速仪以及??高速摄像机。??（１）波高仪??试验中使用的波高仪是由成都宇凡科技有限责任公司生产的ＹＷＳ２００－ＸＸ型数字??波高仪
?＼水槽底｜＼收集柜??图２．１试验水槽示意图，单位：ｃｍ??试验中的闸门开启采用重力式启动，如图２．２所示。闸门由１?＿厚的不锈钢材??质制成，通过钢绞线、滑轮与重物相连。通过手动拉出销杆，重物自由下落快速带动??闸门向上开启。由于重物的重力远远大于闸门向上运动受到的阻力，闸门开启的速度??较短，试验中在上游储水水位为３０ｃｍ时，开启时间（闸门底部抬高到３０?ｃｍ以上）??约为０．０６?ｓ，可认为是瞬时开启。Ｌａｕｂｅｒ和Ｈａｇｅｒ?Ｕ９９８）给出了溃烦试验闸门瞬时??开启判断依据，认为当闸门开启时间小于临界值时，（式中，风为上??游初始水深，ｇ为重力加速度），即可视为瞬时开启。在每次试验前，在闸门周边涂??抹硅胶以保证闸门的密封
【参考文献】：
期刊论文
[1]明渠流下生物作用对管道沉积物冲蚀特性影响试验研究[J]. 邵卫云,钱栋,马妍,周永潮,张仪萍. 湖南大学学报(自然科学版). 2016(12)
[2]广州市排水管道沉积现状研究分析[J]. 张伟,余健,李葳,刘志长. 给水排水. 2012(07)
[3]合流制排水管道沉积物及其模型研究进展[J]. 高原,王红武,张善发,马鲁铭. 中国给水排水. 2010(02)
[4]城市排水管道中沉积物及其污染研究进展[J]. 李茂英,李海燕. 给水排水. 2008(S1)
[5]国内外城镇排水体制的探讨[J]. 潘国庆,车伍. 给水排水. 2007(S1)
[6]中国都市排水系统功能的变革[J]. 郭晓,张杰. 中国给水排水. 2005(10)
[7]再论泥沙起动流速[J]. 窦国仁. 泥沙研究. 1999(06)
[8]排水管道清淤方法及开发新设备的构想[J]. 孙勇,杨向东,孙建宇,冯之敬. 给水排水. 1996(08)
[9]溃坝坝址流量计算[J]. 谢任之. 水利水运科学研究. 1982(01)
[10]DAM-SITE HYDROGRAPHS DUE TO SUDDEN RELEASE[J]. 林秉南,龚振瀛,王连祥. Science in China,Ser.A. 1980(12)
博士论文
[1]承压式合流制溢流深井淤积及清淤技术研究[D]. 陈勇民.浙江大学 2011
硕士论文
[1]合流制管道沉积物中氮和有机物污染特性研究[D]. 崔爽.北京建筑大学 2014
[2]排水系统管内沉积物的冲蚀输移特性与规律研究[D]. 马妍.浙江大学 2014
[3]合流制管道沉积物冲刷模型试验研究[D]. 耿立馨.武汉理工大学 2013
[4]合流制排水管道沉积物的沉积状况及控制技术研究[D]. 刘志长.湖南大学 2011
[5]合流制排水管道沉积物调查研究[D]. 朱永明.武汉理工大学 2011
本文编号：3117899
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