Methodology for Evaluating and Monitoring of Waterworks Performance Efficiency—Part 2: Test of Filterability

The effectiveness of deep-bed filtration with respect to suspension formed during the preceding processes is evaluated by the test of filterability. The properties and concentration of the suspension being filtered are affected by the efficiency of the preceding aggregation and separation processes. The basic principles of the test of filterability are based on the mechanistic model of filtration. The equations in the mathematical model of the mechanistic conception of filtration are derived from the theory of filtration. The arrangement of the pilot filtration plant for the determination of filterability of flocculent suspension is presented in this paper. The test of filterability is carried out with a thin-layer filter element. The design of a filter element arrangement and its installation are also disclosed in this paper. The inter-dependence of the coefficient of filtration efficiency on the specific volume of intercepted suspensions, filter media grain sizes and different filtration velocities are graphically presented. In addition, the effect of the filter bed clogging resulting from the properties of different suspensions on the head loss generated, the length of filtration cycle and quality of filtrate produced are also shown in this paper.

导流兼泄洪冲沙洞消力池体型优化及河床冲刷研究

导流兼泄洪冲沙洞中消力池经常存在水跃波动范围不稳定、水流跃出边墙等问题。为获得良好的消能防冲效果,通过数值模拟与物理模型试验相结合的方法,对导流兼泄洪冲沙洞泄洪过程的流体运动进行研究,获得流场水力性能参数以及下游河床冲刷情况,分析不同方案对消力池水力特性的影响并进行物理试验验证。结果显示:消力池末端在增设矩形尾坎后水流流态得到改善;同时池内进出口流速降幅最大为7.66 m/s,而压强分布均匀、无负压产生,且消能率达到80.60%。在设计和校核工况下,增设矩形尾坎后河床冲坑范围相较于原方案分别减少12.20 m和13.30 m,其最大冲坑深度分别较原方案减少0.48 m和1.00 m,对下游防护效果明显。研究表明:所设的体型优化方案均能有效的提高消力池的消能效果,在增设矩形尾坎后流场分布均匀且减轻下游河床冲刷的效果最佳。该研究成果可为导流兼泄洪冲沙工程提供参考。

铁路基床翻浆冒泥路段道砟颗粒运动及力学特性研究

为研究有砟轨道基床翻浆冒泥路段的道床动力学响应规律,自制了一套模型试验装置来模拟铁路基床翻浆冒泥过程,路基模型采用粉质黏土与道砟碎石填筑,在道床层不同位置处埋入三颗智能颗粒传感器实时监测道砟的振动加速度及运动姿态变化,分析洁净状态与不同翻浆冒泥程度对道砟颗粒加速度与运动姿态的影响。试验结果表明:泥浆侵入道床后,道床内道砟颗粒的振动变得更加剧烈,并且泥浆侵入道床程度的加深会提高道砟颗粒的振动水平;在洁净的道床中,道砟颗粒之间会产生较强的约束作用,道砟颗粒不易发生转动;无论在何种道床状态下,道砟颗粒绕横向、纵向转动的程度均大于绕竖向转动;当泥浆侵入道床之后,道砟颗粒会产生绕横向、纵向的较大转动,绕竖向旋转角度没有明显变化。

河型变化段河工动床模型设计方法研究

以模型相似原理为基础，结合黄河小浪底至花园口河段河道整治模型试验研究，对河型变化段河工动床模型设计方法进行了初步探索，提出了“分段设计、过渡处理”的设计方法，辩证地解决了同一模型具有不同河型河段的河工动床模型设计问题。

地质力学模型试验台的研制与应用

基于开展岩土工程学科教学和科研的试验要求,研制了地质力学模型试验台。该试验台采用了微机电液伺服控制、多油缸均布加载技术,具有整体刚度好、受载均匀、控制稳定等特点。介绍了与之配套的试验关键技术和在隧道围岩稳定性研究方面的应用情况,表明模型试验台功能能够满足试验要求。

黄河下游游荡性河道双岸整治模型试验研究

为检验游荡性河道双岸整治方案的可行性,选择了黄河下游花园口—夹河滩河段开展了动床模型试验,分析了该河段双岸整治工程在大、中、小水期间的控导性能以及对排洪能力、河道输沙能力的影响。试验表明:双岸整治工程在小浪底水库泥沙多年调节运用的条件下,初期(下泄清水期)起到了护滩的作用,阻止了河槽的展宽,使冲刷向纵深方向发展,河势得到了有效控制;在水库利用洪水排沙期,河道具有很强的输沙能力,在以洪水排沙输沙为主、清水冲刷与少量小水挟沙的共同作用下,能维持输沙的基本平衡。

层状岩质边坡开挖过程相似模型试验

层状岩质边坡是自然界中分布较广的一类边坡。本文以云南某矿山采场边坡为例,应用二维物理模型对层状岩质边坡进行了模拟研究。在遵循相似理论的前提下,确定了本次模型试验的参数和相似材料的配比。本次模型试验分三步进行,首先,根据现场岩体的分布情况对模型进行堆砌建造,其次,对模型进行开挖,最后,对模型上观测点的变形进行监测。最终总结出层状岩质边坡的变形规律和内部围岩的变形趋势以及潜在的滑移破坏模式。

铁路隧道基底破坏力学形态的试验研究

针对既有铁路隧道底部病害严重的现状,采用模型试验方法对该问题进行了研究。试验中主要对不同隧道铺底工况进行疲劳试验,以了解不同铺底工况疲劳裂纹的出现时间、扩展情况以及使用寿命等,同时对作用于铺底结构上的压应力及弯应力也进行了测试。试验结果表明,在机车轴重荷载作用下,作用于隧道铺底结构顶面的竖向压应力基本在 0. 2MPa以内,而铺底底面的弯拉应力一般在 0. 8MPa以上,铺底结构属于受弯破坏;另外,通过试验得到了 20cm厚钢筋混凝土的隧道基底结构更优的结论。在试验成果的基础上,对隧道铺底结构的受力状态及其计算方法进行了探讨。

水电站下游河道变形的模型试验方法探讨

本文首先讲述水电站下游河道变形水工模型试验方法。其次讨论在一个模型上既做定床试验又做动床试验的可能性。对洪水冲刷河道达到变形稳定的试验方法，并用数值计算方法做了补充。

瓯江杨府山边滩围垦工程试验研究

瓯江杨府山河段边滩发育丰富 ,底沙运动频繁 ,悬沙含量高 ,对边滩围垦促淤极为有利。本文依据大量的水文、泥沙、地形等实测资料 ,在模型验证试验相似的基础上进行围垦工程试验 ,分别论证其工程的可行性、工程布置形式的促淤效果。对类似的边滩围涂工程具有借鉴作用。

海洋动床物理模型试验地形制作技术

试验模型地形制作是物模试验的一个基本工作,模型制作的好坏直接关系到实验的精度。模型试验之前,需要根据相似理论,选取合适的材料,按照一定的几何比尺进行模型的制作。通过2个具体工程作为实例说明了模型制作的过程、制作的技术性问题和制作经验。

地铁站台送风射流与活塞风耦合作用速度特性理论分析

在既有横流理论基础上,通过理论建模得到站台活塞风与送风射流动态耦合速度场数学模型,该模型得到了液体缩尺模型试验的验证,两者的偏差在10%以内。由理论解析求解进一步分析得到这两股气流耦合轴心轨迹分3个阶段变化;并得到耦合射流轨迹与水平面夹角、轴心速度等特征参数的动态及典型时刻变化特性。

不同服役环境下高速铁路膨胀土路堑基床振动特性模型试验

为研究铺设半刚性防水结构层的膨胀土路堑基床的振动特性,在实验室内进行1∶1大比例尺模型试验,对基床在干燥、降雨和地下水位上升3种服役环境下以4 Hz频率分别进行100×104次激振,监测路堑基床不同位置的加速度和速度响应。结果表明:在相同循环动力荷载作用下,服役环境对新型基床结构的振动加速度和速度大小具有显著影响,但对二者沿基床深度方向的衰减规律影响不大;与干燥服役环境相比,路基面的加速度和速度增长幅度在降雨服役环境下分别为35%和20%,地下水位上升时分别为45%和23%。

顺层岩质边坡开挖模型试验及稳定性影响因素分析

用地质力学模型试验方法,对顺层岩质边坡进行开挖破坏试验。同时在有限元分析的基础上,采用多层结构模型对顺层岩质路堑边坡稳定性的影响因素进行了分析。指出当边坡走向与岩层走向夹角超过30°后,边坡发生顺层滑动破坏的可能性很小,基本上可不视为顺层边坡。同时也阐明了岩层倾角以及结构面抗剪强度对顺层岩质边坡稳定性的影响。文中结论可为顺层岩质边坡的科研、设计和施工提供参考。

不同压实度下红层泥岩路堤沉降研究

压实系数是控制路堤填筑的关键性指标。本文通过分析不同压实系数下的强度特点以及通过离心试验和有限元对不同压实系数路堤沉降的模拟,得到粘聚力c值和摩擦角φ与不同压实系数的关系以及不同压实系数下路堤沉降的特点,为路堤填筑提供了重要的依据。

空气主动悬架模糊控制仿真与实验研究

建立了1/4车体二自由度的空气主动悬架模型,设计了用于该主动空气悬架的模糊控制器,应用Matlab/Simulink控制系统仿真软件,对1/4汽车空气主动悬架模型进行计算机仿真。仿真结果表明具有此模糊控制器的空气主动悬架在提高车辆乘坐的舒适性和操纵的稳定性方面明显优于空气被动悬架。在此基础上,设计了空气主动悬架台架实验,进行了空气被动悬架与空气主动悬架的台架对比实验。由实验结果可以看出,与空气被动悬架相比,空气主动悬架能有效改善车辆性能,与仿真研究结果具有一致性。

武汉长江第一越江隧道工程动床模型试验研究

长江对武汉市三大市区的交通影响很大,城市发展,过江交通日益拥塞。为解决这一问题,长江第一隧道现正设计、施工。在隧道工程定床河工模型试验的基础上又进行了动床模型试验,目的是研究隧道对河势、河床冲淤、洲滩变迁、流速分布、主流摆幅等的变化影响,以及隧道断面处的冲刷深度,为隧道工程安全和设计决策提供科学依据。

集中连片特困区旅游扶贫效率空间格局动态演化——以大别山试验区为例

旅游扶贫效率作为旅游扶贫成效考核的重要指标,是衡量旅游产业发展在多大程度上有效推动区域经济发展的重要工具。借助基于产出导向的SBM模型测算大别山试验区旅游扶贫效率,综合运用G指数、标准差椭圆、重心轨迹,对大别山试验区旅游扶贫效率空间演化特征进行分析。结果表明:大别山试验区旅游扶贫效率呈先降低后提升的态势,但整体仍处于较低水平;旅游扶贫效率空间异质性显著,热点地区持续集聚,形成以新洲区为中心的高值集聚区,冷点地区跃迁活跃,形成以麻城市为中心的低值集聚区;旅游扶贫效率总体格局呈西北—东南走向,重心总体向东南方向迁移,主方向呈先扩张后敛缩态势,次方向始终呈极化状态。

DA-1型船用大抓力锚抓底性能试验研究

为考察一种新型船用大抓力锚———DA-1锚的抓底性能,在分析国外资料的基础上,制作该锚模型,分别在粗砂底、细沙底和淤泥底上进行DA-1锚抓力大小的试验研究。试验结果表明,该锚在粗砂底和细沙底的抓力系数为7左右,在淤泥底上的抓力系数达15以上,初步显示DA-1锚在淤泥底上具有优异的抓底性能。

客运专线土工格室复合基床的试验研究

研究目的:在列车荷载的重复作用下,基床结构永久变形是轨道结构几何尺寸恶化的重要因素之一。采用土工格室复合基床结构可以强化基床表层强度和刚度,以满足特殊路段基床结构的需要。研究方法:本文介绍了适用于客运专线的土工格室复合基床结构的4组动态模型试验。试验在室内填筑了宽7m、长4m、高1．05-1．55m的路基基床模型,采用5 Hz、20-140kN动荷载模拟列车荷载,每组重复加载150万次以反映列车对路基基床的重复荷载作用。为验证室内试验结果,在秦沈线进行了现场动态试验。试验结果表明, 土工格室可均化基床、路基的动静应力分布,明显降低基床和路基的弹性和永久变形,减少运营维修养护工作量,且格室越高效果越好。研究结论:通过与现场试验结果对比,30 cm厚的土工格室复合基床表层基本能够满足客运专线对基床刚度和变形控制的要求。