双侧堰周进周出辐流二沉池工艺设计要点

湖光污水处理厂为湛江市重要市政基础设施之一,设计近期规模2.5×10^(4)m^(3)/d,远期规模5.0×10^(4)m^(3)/d,采用AAO+AO/双侧堰周进周出辐流二沉池/深度处理工艺。双侧堰周进周出辐流二沉池作为一种特殊形式的辐流二沉池,具有表面负荷高、水力停留时间长、利于固液分离、用地节约等特点,介绍了其主要设计参数及总体布置形式、上下游衔接方式、双侧堰出水方式等,该池布水均匀、运行稳定。本工程用地面积为建设标准的77%,实现了节约土地和节省投资的目标。

矩形渠道矩形侧堰水力特性试验研究

矩形侧堰作为一种量水设施,具有结构简单、造价低廉、安装拆卸方便和精度较高等优点,适用于量大面广的小型渠道及田间进水口的量水。对矩形渠道上6种不同高度的矩形侧堰在6种不同流量下进行试验,获得了矩形渠道矩形侧堰上下游附近水面线,研究了壅水高度、水头损失等水力特性,推导了形式简单、精度较高的流量公式。结果表明,主渠道侧堰附近水面靠近侧堰一侧波动程度较大,主渠道中心线次之,远离侧堰一侧的较稳定;壅水高度和水头损失随堰高度的增加而增加;推导的流量公式最大相对误差绝对值为4.98%,平均相对误差绝对值为4.27%,满足相关标准及灌区量水精度要求。

灌区渠道梯形侧堰水力特性研究

为研究灌区田间进水口和末级渠道适用的量水设施,采用试验方法设计出体型简单的梯形薄壁侧堰模型,并在渠道梯形侧堰堰顶和水平面夹角分别取-9°、-6°、-3°、0°、3°、6°和9°以及不同流量工况下,对侧堰周围水面线、流量系数、水头损失等参数值展开计算,并对各自的影响因素进行了分析探讨。结果表明,所构建的水面线函数以及梯形薄壁侧堰流量和水头、堰顶角度及堰高关系式均满足测流精度要求;不同流量下,壅水高度和水头损失随侧堰堰顶角度的增大而增大,且上游流量和水深及侧堰堰顶角度的关系式决定系数高达0.9以上,有助于结合渠道实际情况和灌溉流量确定出合适的梯形薄壁侧堰堰型。

小型渠道梯形薄壁侧堰水力特性试验

为研究适用于小型渠道以及田间进水口的量水设施,该文拟结合小型渠道分水闸设计体型简单的梯形薄壁侧堰,探讨其水力特性影响因素。设计7种堰顶与水平方向夹角(-9°、-6°、-3°、0°、3°、6°、9°)的梯形侧堰,在6种流量工况下进行42组试验,研究侧堰附近水面线、流量系数与其影响因素之间的关系、水头损失等水力特性。结果表明:建立的水面线函数最大相对误差仅为1.85%,满足测流精度要求;建立梯形薄壁侧堰流量与水头、堰高、堰顶角度的关系式,其相对误差绝对值最大为8.97%,满足测流精度要求;分析不同流量下水头损失及壅水高度,侧堰堰顶角度越大,水头损失及壅水高度越大;得到的上游水深与流量以及侧堰堰顶角度的关系式的决定系数可达0.9以上,便于在量水时根据渠道规格以及灌溉流量确定适宜的梯形侧堰堰型。该研究对梯形薄壁侧堰水力特性进行初步探索,为侧堰在灌区末级渠道或田间进水口的推广提供参考。

矩形薄壁侧堰水力特性试验研究

侧堰作为一种量水设施,精度较高、结构简单、安装和拆卸方便,较易在灌区应用和推广,有很大的研究价值。对不同宽度和高度的矩形侧堰在缓流条件下进行了试验,分析了各工况下矩形渠道侧堰上、下游水面线、能量分布、流量系数等水力因素。结果表明,主渠道侧堰段能量基本保持不变,符合De Marchi的恒定能量假定;主渠道靠近侧堰边壁、中心线以及另一边壁三处的水面波动程度不同,说明侧堰对堰前水流产生影响;基于De Marchi假定和无量纲分析原理得到的流量公式最大相对误差均在±10%以内,满足灌区量水精度要求。

矩形渠道薄壁侧堰水力性能影响因素初探

我国灌区小型渠道量水装置较缺乏,若对渠道进口略加改造即可成为经济实用、装配简便的量水装置——侧堰,但目前对其研究还很不深入。通过理论及试验的方法对侧堰水力性能及影响因素进行了研究。通过对矩形渠道上6种堰高、4种堰宽的矩形薄壁侧堰在10种流量条件下过流特性试验观测,得到59种工况下9个关键断面27个测点的水深,分析了水面线的变化规律、侧堰上游水深及堰高与流量的关系。根据堰流公式,通过对流量系数Cd的探讨,得到Cd与上游佛汝德数Fr1、h1/P、h1/b具有较好乘幂关系的表达式,拟合得出的具有指数形式的矩形薄壁侧堰流量公式简明实用,流量计算的平均误差为3.85%,最大误差小于7.16%。

矩形渠道梯形薄壁侧堰水力特性试验研究

侧堰作为一种量水设施,安装在渠道侧边,直接与小型渠道或田间入水口连通,无需改变原有渠道断面结构,具有体型简单、安装拆卸方便、精度较高等优点,有很好的应用价值,但目前对其堰型以及水力特性影响因素的研究还不深入,在前人研究的基础上,对矩形渠道4种不同堰角（θ=0°,3°,6°,9°）的梯形侧堰在7种不同流量下进行了49组试验,获得了侧堰附近水面线,并基于无量纲原理研究了流量系数与其影响因素之间的关系,推导了操作简单且精度较高的流量公式,侧堰正向放置时其最大相对误差为9.95%,平均相对误差为1.57%,逆向放置时其最大相对误差为9.93%,平均相对误差为0.28%,均满足灌区精度要求;研究了水头损失与流量及堰角之间的关系,堰角越大,水头损失越小,其变化范围为40%~70%之间。

蒿枝坝水库工程溢洪道侧堰水工模型试验研究

结合蒿枝坝中型水库除险加固工程侧堰溢洪道水工模型试验研究,对侧堰溢洪道的泄流能力、堰面压力、水流流态、水面线等水力学特性进行了观测分析,比较了加大侧槽底坡与堰后加斜坡试验方案和加大侧槽底坡与侧槽左、右边加斜坡试验方案,推荐出堰后加斜坡试验方案,使流道内水深分布趋于均匀,过流能力得到提高。

侧堰式田间进水口设计原理与应用

水平畦田较宽，采用一般进水口由于未考虑水流横向扩散作用而容易造成灌水不均或深层渗漏，针对这一实际问题，提出“侧堰式田间进水口”这一概念。通过建立明渠恒定变量流模型，研究了该进水口的设计原理，并利用计算机进行设计，最后，通过实际应用和设计实例验证了设计方法和该进水口的优越性。

钉螺随侧堰分流扩散规律的研究

因行洪、引水使钉螺由垸外向垸内扩散是血吸虫病蔓延的一个重要原因,研究钉螺随水流扩散规律对控制血吸虫病的流行极为重要。首先采用模型试验和数值模拟的方法研究了侧堰分流的流场特性,在此基础上进行了钉螺随侧堰分流扩散规律的实验研究。结果表明钉螺随水流扩散后并不是均匀分布在流场内,而是集中分布在侧堰附近上下游以及回流区域。这一结论为安全有效地灭螺提供了重要的理论依据。

侧堰式田间配水方式原理与应用研究

本文针对水平畦田宽度较大，采用一般田间配水方式由于没考虑水流横向扩散作用而易造成灌水不均或深层渗漏这一问题，提出了“侧堰式”田间配水方式这一新概念。通过明渠恒定变量流模型，研究该方式的设计原理，并利用计算机仿真程序进行设计。

应用多侧堰自动分水的农田灌溉系统

应用多侧堰自动分水的农田灌溉系统Ｒ．ＳｉｎｇｈＴ．Ｓａｔｙａｎａｒａｙａｎａ《ＪｏｕｒａｌｏｆＩｒｒｉｇａｔｉｏｎａｎｄＤｒａｉｎａｇｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ》１２０（１）１９９４［英］侧堰属自由出流式溢流堰，当主渠水位超出最高水位时，水可由主渠侧向...

引水式电站侧堰消力池的水力特性研究

在容积较小、平面扩散和弯转条件下,侧堰消力池的水力特性是中小型引水式电站压力前池设计时关注的共性问题。对这种压力前池,通过某水电站压力前池的模型试验可得出:侧堰消力池必须保证足够的宽度,否则会大大增加挡墙的高度、时均与脉动压力的负荷;在有较大的落差时,水深要比不掺气时大得多;侧堰消力池的出口与泄槽进口衔接部分的挡墙高度必须有足够的余量和足够的渐变长度;在侧堰消力池的扩散宽度较合适时,挡水墙上的脉动压力和频率均随溢流量的增大而增大,但幅值变化范围有限。

带侧堰压力前池的非恒定流计算

研究水力过渡过程中压力前池的最高、最低涌波水位,对于确定隧洞或渠顶高程及压力钢管进口高程有重要参照意义。考虑引水渠道末端扩散段及压力钢管对涌波水位的影响,建立了无压引水渠道—压力前池—压力管道非恒定流计算的整体计算模型,计算了电站在增、甩负荷工况下,前池水位的波动过程。结果表明,考虑扩散段和侧堰的影响,计算模型更符合工程实际,可为初步设计提供参考。

水库正堰与侧堰联合泄流的三维数值模拟

结合某水库泄流水工模型试验研究成果,采用CFD软件对正堰与侧堰联合方式泄流进行数值模拟。对实际工程泄流流态、水位、流速等的模拟研究与物理模型试验结果进行对比,拟合较好。对不同侧堰堰顶高程的模拟分析表明,侧堰泄流对正堰泄流有影响。研究结果表明:当侧堰堰顶高程较低时,侧槽出口形成的冲击波较强。此研究成果可为实际工程提供参考。

侧堰式溢洪道水力特性三维数值模拟

对某水库的侧堰式溢洪道的泄流能力、水力特性进行了模型试验研究。试验结果表明:侧槽式溢洪道的侧槽内产生较大环流,水流流场紊乱、流态复杂;在设计水位和校核水位下沿程水深均小于设计边墙高度;WES堰堰面无负压、且溢洪道沿程无负压,不会引起空蚀破坏。使用Fluent软件建立RNG k-ε模型对侧堰式溢洪道进行数值模拟计算,将计算结果与试验结果进行分析对比,发现模拟结果与试验结果较为一致。研究成果可为Fluent数值模拟在溢洪道的应用中提供参考。

斜侧堰上的均匀流

斜侧堰上的均匀流刘生才，任成录，刘杞堃（译）（密山市水利勘测设计处）（密山市水利局）（鸡西电业局密山供电局）侧堰已被广泛地应用到从灌、排系统中以改变多余水流的方向。正是众所周知的（附录２），如果水流在渠道上由侧堰上游起是次临界的，那么水流深度在等截面...

矩形侧堰水力性能参数研究

为研究矩形侧堰自由出流水力性能,探索侧堰泄流公式,试验采用控制变量法,设置不同堰高、堰宽,研究流量与各水力性能参数的关系。结果表明:(1)理想状况下,矩形侧堰泄流时水流的总能损失在10%以内,能量损失主要体现在堰口处;(2)水面线在堰口近上游端低于远离上游端;(3)侧堰流量与堰宽、堰上水头成正比。流量系数md与弗汝德数Fr1,上游水深与堰高比h/P,上游水深与堰宽比h/b关系显著,与弗汝德数Fr1正相关,与h/P,h/b负相关。得出0~30 L/s流量范围内侧堰泄流公式,Q=Fr10.162(h/P)-0.113(h/b)-0.045b21/2H3/2,实测流量与计算流量误差范围在-0.01%~6.86%之间,符合测流误差范围,测流精确。研究成果可为侧堰测流提供理论依据,对灌区量水设备、方法的发展和改进具有重大意义。

长侧堰分流渠槽的水力计算

侧堰的长短对侧堰段渠槽的水流状态有很大影响,当侧堰较长时,一般短侧堰渠槽水力计算方法已不适用。本文根据动量原理对长侧堰分流渠槽的水力近似计算进行了初步分析、探索,可做为解决这个问题的一种途径。

侧堰长度变化对直角折线堰过流能力影响研究

通过水工模型试验研究,得到了不同侧堰长度下的直角折线堰过流能力:一定水头条件下,直角折线堰过流能力大于WES实用堰,但侧堰长度从75.0 mm增加到112.5 mm、150.0 mm和187.5 mm时,其过流能力的增幅呈下降趋势(堰顶水头100 mm时,其增幅依次下降为5.98%、2.85%和1.36%)。在试验研究成果基础上,基于堰流基本公式,对其流量系数进行回归分析,并将拟合公式进行工程应用,成果表明:流量系数拟合公式经过几何比尺放大后可用于指导实际工程设计。