动水条件下细颗粒泥沙絮凝机理研究
发布时间：2021-06-11 19:57
黏性细颗粒泥沙的絮凝问题是泥沙运动力学中一个重要的研究课题。近年来,随着水库泥沙淤积、床面底泥内源污染等泥沙和生态环境问题的日益凸显,淡水环境中细颗粒泥沙的絮凝问题也越来越受到关注。目前关于絮凝问题的室内试验中,主要研究成果多集中在静水沉降领域,由于动水絮凝问题的复杂性,开展室内动水絮凝的工作较少。本文在归纳总结大量文献的基础上,针对黏性细颗粒泥沙,设计并实施了室内动水絮凝试验,利用单一变量法和统计学方法对试验结果进行分析,探讨了动水条件下细颗粒泥沙絮凝产生的内在机理,取得了较好的结论和成果。本文的主要研究内容和成果如下:（1）全面梳理了细颗粒泥沙絮凝研究的理论基础、研究方法和主要研究成果,现有研究以絮凝动力学理论、胶体稳定性理论、分形理论为基础,运用室内试验、现场观测、模型模拟的方法,在细颗粒泥沙絮凝的影响因素、絮团的沉降特性、细颗粒泥沙的絮凝机理等方面取得了长足进展。本文结合工程实际和环境问题,明确了细颗粒泥沙絮凝研究的方向,絮团微观结构、细颗粒泥沙絮凝影响因素等方面的研究仍需要进一步加强,无机絮凝以及生物絮凝等领域需要拓展研究。（2）以水流运动、含沙量、泥沙初始级配等影响因素为基...
【文章来源】：中国水利水电科学研究院北京市
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１技术路线图??１．４论文章节安排??
图３．１系统装置布置图??本次动水絮凝试验在一同心旋转筒中进行，同时旋转筒通过管道连接自循环搅拌装??置，二者形成自循环系统（见图３．１）。其中，自循环搅拌装置（见图３．２）材质为有机玻??璃，高２ｍ，直径ｌｍ，装置中有横向出水口，当启动水泵进行循环时能够保证细颗粒泥??２３??
中国水利水电科学研究院学位论文??沙在试验开始前的均匀状态。同心旋转筒（见图３．３）由两个同心筒组成，外筒材质为有??机玻璃，高１．２ｍ，直径ｌｍ，内筒材质为不锈钢，高１．２ｍ，直径０．２ｍ。试验时水深０．８ｍ，??外筒固定，通过调整变频器控制电机，带动内筒旋转从而在两筒间形成紊动水流。其中，??仪器ＬＩＳＳＴ－２００Ｘ水平放置在同心旋转筒中，取景窗中心位置距离外筒筒壁２０ｃｍ，距离??筒底板２０ｃｍ。仪器ＯＢＳ竖直放置在自循环搅拌装置的支架中，距离筒底板７５ｃｍ。??图３．２自循环搅拌装置图?图３．３同心旋转筒??３．２．２试验仪器??（１）现场型水下粒度分析仪（ＬＩＳＳＴ－２００Ｘ）??在絮凝的产生和发育过程中，絮团大小的测量至关重要。为避免扰动絮团，采用现??场粒度分析仪（ＬＩＳＳＴ－２００Ｘ）测量絮团产生及发展过程。ＬＩＳＳＴ－２００Ｘ是美国Ｓｅｑｕｏｉａ公??司生产的一款水下型的基于激光原理的粒子尺寸分布测量仪器，可用于测量水体中悬浮??的粒子尺寸分布和浓度，其实物图见图３．４，技术参数表见表３．１，其测量量程为１？５００｜ｘｍ，??在测量区间内按照对数分布设定３６个粒径组（见表３．２）。??＿ｊ—ｗＬ．ｒ—ｒ?＾＾?１??图?３．４?ＬＩＳＳＴ－２００Ｘ?实物图??不同于传统的ＯＢＳ浊度计原理（激光后反射原理）
【参考文献】：
期刊论文
[1]三峡库区泥沙絮凝临界条件现场测量[J]. 李文杰,张凌越,杨胜发,杨威,肖毅,付旭辉. 水科学进展. 2019(01)
[2]水流和电解质对黏性泥沙絮凝沉降影响试验[J]. 柴朝晖,方红卫,王茜,刘同宦,SONG Yunhao. 水科学进展. 2017(02)
[3]黏性泥沙絮凝-沉降-再悬浮运动过程数学模型研究[J]. 柴朝晖,方红卫,姚仕明,王茜. 水利学报. 2016(12)
[4]泥沙絮团结构的试验研究综述[J]. 张乃予,周晶晶,王捷. 泥沙研究. 2016(01)
[5]三峡水库泥沙絮凝可能性分析[J]. 何芳娇,吉祖稳,王党伟,夏建新. 泥沙研究. 2016(01)
[6]浅谈泥沙颗粒分析成果对水利工程的影响[J]. 程思. 科技创新与应用. 2015(30)
[7]黏性泥沙絮团强度的试验研究综述[J]. 张乃予,周晶晶,王捷. 泥沙研究. 2015(05)
[8]三峡水库运行初期的泥沙淤积特点[J]. 李文杰,杨胜发,付旭辉,肖毅. 水科学进展. 2015(05)
[9]湖泊底泥絮凝沉降试验研究[J]. 谢瑞,姬昌辉,王永平. 水利水运工程学报. 2015(02)
[10]双向环形水槽流速分布规律试验研究[J]. 王捷,周晶晶,张长宽. 泥沙研究. 2014(05)
博士论文
[1]长江口细颗粒泥沙絮凝主要影响因子及其环境效应研究[D]. 刘启贞.华东师范大学 2007
硕士论文
[1]三峡水库动水絮凝沉降特性初步研究[D]. 沈洋.长江科学院 2018
[2]细颗粒泥沙静水沉降实验研究[D]. 杨耀天.西北农林科技大学 2017
[3]三峡水库细颗粒泥沙沉降特性及絮凝机理研究[D]. 何芳娇.中央民族大学 2016
[4]长江口细颗粒泥沙静水沉降试验研究[D]. 陈曦.中国海洋大学 2013
[5]粘性细颗粒泥沙絮凝相态转变及紊动剪切影响的研究[D]. 朱中凡.清华大学 2009
本文编号：3225184
【文章来源】：中国水利水电科学研究院北京市
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１技术路线图??１．４论文章节安排??
图３．１系统装置布置图??本次动水絮凝试验在一同心旋转筒中进行，同时旋转筒通过管道连接自循环搅拌装??置，二者形成自循环系统（见图３．１）。其中，自循环搅拌装置（见图３．２）材质为有机玻??璃，高２ｍ，直径ｌｍ，装置中有横向出水口，当启动水泵进行循环时能够保证细颗粒泥??２３??
中国水利水电科学研究院学位论文??沙在试验开始前的均匀状态。同心旋转筒（见图３．３）由两个同心筒组成，外筒材质为有??机玻璃，高１．２ｍ，直径ｌｍ，内筒材质为不锈钢，高１．２ｍ，直径０．２ｍ。试验时水深０．８ｍ，??外筒固定，通过调整变频器控制电机，带动内筒旋转从而在两筒间形成紊动水流。其中，??仪器ＬＩＳＳＴ－２００Ｘ水平放置在同心旋转筒中，取景窗中心位置距离外筒筒壁２０ｃｍ，距离??筒底板２０ｃｍ。仪器ＯＢＳ竖直放置在自循环搅拌装置的支架中，距离筒底板７５ｃｍ。??图３．２自循环搅拌装置图?图３．３同心旋转筒??３．２．２试验仪器??（１）现场型水下粒度分析仪（ＬＩＳＳＴ－２００Ｘ）??在絮凝的产生和发育过程中，絮团大小的测量至关重要。为避免扰动絮团，采用现??场粒度分析仪（ＬＩＳＳＴ－２００Ｘ）测量絮团产生及发展过程。ＬＩＳＳＴ－２００Ｘ是美国Ｓｅｑｕｏｉａ公??司生产的一款水下型的基于激光原理的粒子尺寸分布测量仪器，可用于测量水体中悬浮??的粒子尺寸分布和浓度，其实物图见图３．４，技术参数表见表３．１，其测量量程为１？５００｜ｘｍ，??在测量区间内按照对数分布设定３６个粒径组（见表３．２）。??＿ｊ—ｗＬ．ｒ—ｒ?＾＾?１??图?３．４?ＬＩＳＳＴ－２００Ｘ?实物图??不同于传统的ＯＢＳ浊度计原理（激光后反射原理）
【参考文献】：
期刊论文
[1]三峡库区泥沙絮凝临界条件现场测量[J]. 李文杰,张凌越,杨胜发,杨威,肖毅,付旭辉. 水科学进展. 2019(01)
[2]水流和电解质对黏性泥沙絮凝沉降影响试验[J]. 柴朝晖,方红卫,王茜,刘同宦,SONG Yunhao. 水科学进展. 2017(02)
[3]黏性泥沙絮凝-沉降-再悬浮运动过程数学模型研究[J]. 柴朝晖,方红卫,姚仕明,王茜. 水利学报. 2016(12)
[4]泥沙絮团结构的试验研究综述[J]. 张乃予,周晶晶,王捷. 泥沙研究. 2016(01)
[5]三峡水库泥沙絮凝可能性分析[J]. 何芳娇,吉祖稳,王党伟,夏建新. 泥沙研究. 2016(01)
[6]浅谈泥沙颗粒分析成果对水利工程的影响[J]. 程思. 科技创新与应用. 2015(30)
[7]黏性泥沙絮团强度的试验研究综述[J]. 张乃予,周晶晶,王捷. 泥沙研究. 2015(05)
[8]三峡水库运行初期的泥沙淤积特点[J]. 李文杰,杨胜发,付旭辉,肖毅. 水科学进展. 2015(05)
[9]湖泊底泥絮凝沉降试验研究[J]. 谢瑞,姬昌辉,王永平. 水利水运工程学报. 2015(02)
[10]双向环形水槽流速分布规律试验研究[J]. 王捷,周晶晶,张长宽. 泥沙研究. 2014(05)
博士论文
[1]长江口细颗粒泥沙絮凝主要影响因子及其环境效应研究[D]. 刘启贞.华东师范大学 2007
硕士论文
[1]三峡水库动水絮凝沉降特性初步研究[D]. 沈洋.长江科学院 2018
[2]细颗粒泥沙静水沉降实验研究[D]. 杨耀天.西北农林科技大学 2017
[3]三峡水库细颗粒泥沙沉降特性及絮凝机理研究[D]. 何芳娇.中央民族大学 2016
[4]长江口细颗粒泥沙静水沉降试验研究[D]. 陈曦.中国海洋大学 2013
[5]粘性细颗粒泥沙絮凝相态转变及紊动剪切影响的研究[D]. 朱中凡.清华大学 2009
本文编号：3225184
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