气泡幕拦浑技术在港池疏浚中的应用

为指导气泡幕拦浑实践,采用理论推导,给出气泡幕拦浑所需单宽曝气量的计算公式,以及气泡幕开孔管径尺寸的计算方法,将新的计算公式和方法应用于宜春港樟树港区河西作业区综合码头的港池疏浚工程的气泡幕拦浑作业,并总结气泡幕拦浑施工工艺。结果表明:气泡幕具备良好的拦浑效果,但气泡幕拦浑最佳单宽曝气量小于理论值。总体来看,气泡幕装置结构简单、安装方便,拦浑效果良好,且不妨碍船舶正常通行,与防污帘组合使用阻拦悬沙扩散效果更佳。

气泡帷幕拦浑效率试验研究

为评估气幕帘拦浑效果,开展气泡羽流、浑水异重流以及与气幕拦污室内试验。试验水深一定时,测量并分析气幕羽流产生的流场;研究气幕对浑水输运方式的影响;分析不同供气量对浑水拦截效率的影响。通过控制变量法研究,结果表明:气泡羽流速度与供气量有关,供气量小于60 L/min时,气幕所形成环流水平范围约为6倍水深;气幕会使泥沙细颗粒在向上羽流作用下来到表层,并在下游侧环流的作用下,沿水深均匀分布。气幕的拦浑效果不仅与供气量有关,也与泥沙颗粒有关,当气泡羽流速度与泥沙颗粒沉速之比足够大,气幕便具备良好拦截效果;若供气量增加至一定量,更多泥沙颗粒会通过紊动扩散的方式穿过气幕。本文对气幕拦污进行的实验研究与分析弥补了该项研究在实验方面的不足,可为气幕拦污工程应用提供支持与指导。

气泡幕防疏浚泥沙扩散试验研究

河湖疏浚会引起底泥悬扬,造成水体浑浊。为控制疏浚带来的环境污染,尝试利用气泡幕拦浑,现场与室内试验随即开展。通过比较有无气泡幕时固定测点泥沙浓度的变化,探究气泡幕对天然泥沙和高岭土颗粒的拦截效果。在此基础上,提出气泡幕拦浑率的概念。测量气泡幕后侧泥沙浓度时空变化,分析单宽曝气量对气泡幕拦浑率的影响。试验结果表明:气泡幕具有一定的拦浑效果,其对天然泥沙的拦浑率达0.8,对高岭土颗粒的拦浑率超过0.4;随着单宽曝气量增加,气泡幕拦浑率先增长后降低;气泡幕在防疏浚底泥扩散方面具备良好的适用性,特别是,与防污帘组合使用时,可进一步减少悬浮泥沙扩散量,又能允许船舶自由通行疏浚水域。