基于曲线型束水分沙导流墙的无坝取水工程模型试验研究

无坝取水是投资少、利于保持河道形态、对环境干扰较小的取水工程类型,但天然河道的流量、水质会影响工程运行效果。无坝取水工程设计时要合理选择取水口位置,要将取水口河段演变规律的影响纳入考量。基于此,文章结合相关理论为无坝取水工程设计了辅助工程,即曲线型束水分沙导流墙,通过模型试验的方式,验证了此种辅助工程应用于无坝取水工程的可行性,从而为无坝取水工程的科学设计提供参考,保障取水工程正常运行。

地下超高薄壁导流墙铝模设计与应用分析

铝合金模板在高层建筑施工中发展迅速,但是在地下工程的特殊结构中应用较少。以某地下超高薄壁导流墙铝模施工应用研究为背景,对铝模模板设计、模板周转及模板结构验算进行了分析。结果表明背楞间距为800 mm左右的铝模整体强度与局部强度约100 N/mm^(2),挠度约1.5 mm,均小于设计允许值,满足模板强度与刚度要求。对于薄壁竖向结构施工,墙柱的铝模模板设计尺寸应标准化,增加模板周转效率,而K板及背楞在第一阶段需要全部配置,其余阶段视情况周转。

基于前池渗流场影响变化下导流墙设计模型试验研究

为研究蔷薇河枢纽工程泵闸前池内导流墙截面体型设计优化,采用了水工模型试验方法,对导流墙高深比设计参数展开了对比试验,分析了不同方案下池内水位、流速及水沙演变。试验结果表明,高深比参数在超过4/12与低于4/12时,前池内水位变化截然不同,同时高深比愈大,水位愈低,特别在高深比6/12~9/12区间降幅最显著。同一流量工况中,进水流量40 m^(3)/s与80 m^(3)/s下流速分别呈“递减-递增-稳定”、“稳定-递增-递减”变化;随高深比设计参数增大,流速水平为先增后减,以高深比4/12方案下流速最高。泥沙淤积峰值厚度与高深比参数为幂函数关系,随高深比参数递增,泥沙淤积峰值厚度逐步降低,且在高深比1/12~4/12区间内尤为显著。进水流量愈大,则泥沙淤积厚度愈低。从试验结果分析认为导流墙高深比设计参数为4/12最适宜,且前池进水流量应稳定。论文可为泵站前池导流墙设计及模型试验分析提供参考。

滨海抽水站工程导流墙优化下水工模型试验研究

为了研究滨海抽水站前池导流墙开孔体型优化方案,设计了泵站前池水工模型进行试验研究,开展了不同入池流量和不同开孔截面体型的对比试验。研究结果表明:(1)同一种开孔体型方案下,即使入池流量不同,但是池内水位分布变化仍为相似;(2)开孔截面愈大,池内水位愈高,入池流量愈大,则不同开孔体型方案下,池内水位分布变化愈敏感;(3)在入池流量160 m3/s和200 m3/s工况下,各断面流速分别为“先增后减再稳定”和“先陡增后缓降”变化;(4)开孔愈大,则流速愈高,特别是在开孔1.00 m以后增幅愈显著;(5)泥沙淤积厚度仅在断面T8~T15上变化较明显,开孔体型愈大,则泥沙淤积厚度愈薄,同样是在开孔1.00 m以后变幅降低;(6)导流墙开孔截面控制在1.00 m左右最为适宜。

汇流式阶梯溢洪道导流墙汇流角水流特性试验研究

在进行一项利用比例为1∶22的三维物理模型研究的基础上,评估不同导流墙汇流角下溢洪道内的水流特性。试验工况所需的包含流动的壁面高度从15°汇流角时的临界深度变化到52°汇流角时的3倍临界深度,研究结果可用于在合理地忽略空气夹带引起的鼓胀的条件下以估计最小导流墙高度。图4幅,表2个。

溢洪道泄槽弯道设置导流墙试验研究

通过对实际工程的模型试验,验证了在溢洪道泄槽弯道段上设置导流墙工程措施的合理性,介绍了该工程措施的设计方法:导流墙一般布置在弯道轴线上,起始位置与弯道开始位置相同;导流墙长度可等于或略大于弯道轴线长度,高度可按抬高泄槽底高度Δh的1.0～1.1倍取值;导流墙一般应采用钢筋混凝土结构;导流墙断面形式可采用矩形,因导流墙顶部可以过水,顶部宜做成梯形或半圆形.

闸站合建枢纽导流墙体型及适宜长度

基于平面对称的闸站合建枢纽水力学模型试验,对导流墙附近水流流态、流速分布、特征断面流速不均匀系数、导流墙两侧水位差以及护坦压强脉动等水力参数的观察,对闸站结合部导流墙的体型及适宜长度进行了深入的探讨,认为导流墙墙顶应高出水面,并提出了导流墙合适长度的范围。

溢洪道陡槽弯道设置导流墙对挑流消能的影响

为验证溢洪道陡槽弯道设置导流墙对挑流消能效果的影响,以某水库为例,对弯曲溢洪道进行水工模型试验,对比了溢洪道陡槽弯道设置导流墙前后挑流流态、冲坑淘刷形态和消能率,评价了导流墙对挑流消能效果的优化作用。试验结果表明,溢洪道陡槽弯道设置导流墙使水流流态分布均匀、冲刷坑面积及深度减小且对称分布,消能效果更好。

溢洪道泄槽弯道段导流墙动水压力试验分析

导流墙是改善溢洪道泄槽弯道段水流条件的工程措施之一。通过实际工程水工模型试验,对溢洪道泄槽弯道段导流墙两侧动水压力进行了试验与分析。结果表明,在弯道开始及结束断面,导流墙均出现负压力。而在弯道中间断面,导流墙不出现负压;导流墙负压的出现与导流墙两侧的水深有关,一般情况下,水深小于导流墙高度时,导流墙有可能出现负压;在弯道开始段断面,导流墙最大负压力出现在导流墙底部,而在弯道结束断面,导流墙右侧最大负压出现在导流墙约1/2高度处。

导流墙偏置位置对氧化沟性能影响的分析

针对偏置导流墙氧化沟复杂结构的特点,采用计算流体力学数值模型和Fluent计算方法,将导流墙偏置距沿径向从0至1m,间隔0.25m进行偏置距位置变化,对氧化沟流场进行了数值计算模拟。研究结果表明:导流墙的偏置距设置对改善隔墙背后的水流低速区和消除污泥沉积有促进作用,但当导流墙的偏置距增加到一定值时,在隔墙背后径向半宽处会形成第二个水流低速区。在比较不同导流墙偏置距的速度曲线基础上,认为导流墙的偏置距应设置在0.3m～0.4m之间较合适,从而为偏置导流墙的合理设计提供理论依据。

侧向引水工程导流墙体型对取水口防沙效果影响

多沙河流取水口泥沙淤积问题一直困扰着引水枢纽工程的安全运行。以我国西北地区某火电厂引水工程为例,针对导流墙体型参数对取水口前冲沙效果的影响,进行了水工实体模型试验研究。试验研究过程中采用了潜没式、露顶式以及复合式3种不同型式的导流墙,观测了不同型式导流墙在多种流量下的冲沙效果,在理论分析的基础上,提出了关于取水口防沙方面的导流墙体型选择建议。

活动导流墙同心圆工艺处理生活污水的试验研究

活动导流墙同心圆工艺为在OCO技术的基础上革新改进的一种新型污水处理技术。通过导流墙开角可以进行混合液回流量的调节,实现系统良好生物脱氮除磷效能的优化平衡。正交试验分析得出了该工艺处理中等浓度生活污水运行工况的最佳参数值,即主反应器总水力停留时间(HRT)为9.5 h,好氧曝气区中部溶解氧浓度为1.5 mg/L,污泥龄(SRT)为18 d,系统出水水质能够满足《城镇污水厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级B标准的相关要求。试验结果表明,HRT和好氧曝气区DO水平是影响工艺污染物整体去除效能的关键因素,系统中存在着明显的同时硝化反硝化脱氮现象。

曲线型束水分沙导流墙在无坝引水工程中的应用

针对工业取水对取水流量和取水保证率的特殊要求,结合兰州铝业有限公司自备电厂湟水河无坝取水工程,提出了一种新的适用于无坝岸边引水工程的河道整治措施——曲线型束水分沙导流墙,该导流墙基于弯道环流原理和汊道水流的相关理论,采用最小能耗率理论并结合具体河道的边界条件及水流泥沙特性而设计,有效地解决了由于天然河流年内洪枯变化较大及主流线位置变化所导致的取水保证率难以满足及推移质泥沙淤堵取水口等引水安全问题。

氧化沟叶轮与中间导流墙间距对流场的影响研究

为了探求氧化沟工艺中间导流墙与叶轮边缘间距(L)的不同对氧化沟沟内水力特性的影响,采用计算流体力学软件(Fluent)对氧化沟内的流态进行模拟,对模拟结果使用灰色关联法和层次分析法(AHP)进行分析,同时对不同工况下叶轮消耗的功率进行了对比研究。结果发现:由于平均值难以体现最大值和最小值所占比例,直接采用均值法难以对氧化沟的流速分布情况进行合理评价;AHP评价得出的最佳间距范围为0.01～0.15D,但是该范围太大,且间距过小动力消耗太大;灰色关联法评价得出的最佳间距范围为0.08～0.15D,该范围内叶轮的动力消耗适中,且氧化沟内出现污泥沉积现象的概率最小,水力特性效果最佳。

氧化沟导流墙偏心设置的探讨

氧化沟弯道处设置导流墙以改善水流流态,提高氧化沟的运行效果。目前导流墙一般采用偏心设置,偏心距由经验确定。根据导流墙下游流速分布的要求,运用水力学基本理论,导出了氧化沟导流墙偏心距的计算公式,并结合工程实际情况,对导流墙的设置进行了讨论。当氧化沟导流墙半径小于沟宽的一半时,导流墙偏心设置,导流墙偏心距一般在0.5 m左右;导流墙半径等于或大于沟宽的一半时,导流墙可以不偏心设置。

导流墙对大跨度桥梁防撞设计的影响研究

为研究导流墙结构对大跨度桥梁防船撞设计的影响,以广州省某跨越Ⅲ级航道的大跨度桥梁为研究对象,采用非线性分析软件LS-DYNA对船舶撞击裸墩及撞击导流墙的撞击力进行分析,并采用MIDAS/CIVIL对桥墩及导流墙结构的自身抗撞能力进行计算,提出由桥墩抗力与船撞力快速评价桥墩抗撞设计安全性的方法,分析了导流墙对船舶撞击力和桥墩自身抗撞能力的影响.结果表明,对于该桥梁结构,导流墙结构隔离船舶撞击墩柱,可减小9.5%的船舶撞击力,导流墙发生弯曲变形后撞击力传递到墩柱,与船舶直接撞击桥墩时相比墩身受力减少了73.2%,设置导流墙结构可分别提高桥墩横桥向和纵桥向抗撞设计安全系数1.6和2.7倍.

氧化沟半宽导流墙偏心距对水力特性的影响

针对氧化沟弯道水流流态复杂的特点,基于计算流体力学软件（Fluent）对氧化沟弯道设置半宽导流墙前后沟内的水力特性进行了模拟,考察了弯道半宽导流墙的偏心距对氧化沟水力特性的影响,通过灰色关联分析法对不同工况下的模拟结果进行了对比研究,结果发现导流墙偏心距在0~225 mm即约等于氧化沟半宽的1/8时,沟内的水力特性优于无导流墙的情况;偏心距离为225 mm时,过高和过低流速面积均最小,在0.3~0.5 m/s内的速度占总体面积的45%,氧化沟内水力特性最佳;导流墙偏心距过大,对氧化沟内水力特性的改善不能起到促进作用,反而会形成较大的低流速区;氧化沟内设置同心半宽弯道导流墙后,同等条件下叶轮消耗的功率将会增加。

锚索设计参数对复杂地基导流墙预应力锚固的影响分析

预应力锚索加固是一种比较成熟的岩土加固技术,已广泛应用于许多工程,同时预应力锚固是改善结构稳定性的重要手段。基于ANSYS有限元软件进行模拟计算,利用预应力锚索加固复杂地基导流墙,研究了锚索设计参数对复杂地基导流墙预应力锚固的影响,提出针对台阶状复杂地基的布锚方式。结果表明:锚索设计参数对复杂地基导流墙预应力锚固有不同程度的影响,导流墙的侧向抗滑稳定对锚固角、锚固高程及锚固间距的变化极其敏感,锚固效果受锚固高程的影响最为显著。

溢洪道泄槽弯道设置导流墙水流改善机理探讨

溢洪道泄槽弯道段设置导流墙是常见的水利工程措施之一。本文利用弯道水力学理论,针对溢洪道弯道段水力特性,从降低水面比降和消减急流冲击波两个方面进行了理论分析,阐述了溢洪道泄槽弯道段设置导流墙对水流的调整机理,从而验证在溢洪道泄槽弯道段上设置导流墙工程设施的合理性。

单侧导流墙设置对氧化沟流动特性影响的研究

氧化沟内水体流动比较复杂,弯道导流墙的设置能够改善氧化沟处理污水的效率。本文采用多参考系模型,对32m(L)×8m(W)×4m(H)氧化沟内的流场进行三维数值模拟,并对比了曝气机功率为12kW,叶片浸深为0.2m、高为0.97m,单侧有无导流墙时氧化沟内的流场。模拟结果表明:表面曝气机附近有、无弯道导流墙两种工况中,无导流墙时表面曝气机对氧化沟中水流的混合推动力最大,效率最高,最节能。