乾坤袋式悬移质泥沙采样器的设计与试验研究

目前常用的悬移质泥沙采样器包括横式、瓶式和调压式采样器,体型均较为笨重且工作效率低下。这些传统的采样器难以满足现代化河流采样的需求,因此研制出了一种乾坤袋式悬移质泥沙采样器。该采样器通过单片机控制蠕动泵抽水流量,可直接根据抽水时间和抽水流量确定水样体积,并配合既存储泥沙又过滤水样的滤网型水样袋,实现了以小体积设备过滤无限多水样的目的。此采样器使用的滤网型水样袋将采样与过滤合二为一,大大降低了水样容器的体积,提高了单次采样效率。此外,采样器的配重为5 kg,总重量不足8 kg,可单人徒手操作,极大地减小了采样过程中的劳动量。乾坤袋式悬移质泥沙采样器的设计便于在地形复杂的地区进行采样,是一个采样器轻型便捷化的新尝试。总之,乾坤袋式悬移质泥沙采样器的问世,提高了现代化河流采样的效率和准确度,方便了地质学家、水文学家等科研人员进行相关研究。该采样器的设计创新,为未来采样器的发展提供了新思路和新方向。

悬移质泥沙采集分离器内流场的3维数值模拟

为高效采集水体中低浓度的悬移质泥沙,通过3维数值模拟设计了具有水力旋流器特征的新型悬移质泥沙采样器。采用拉格朗日法多相流分析模型,3维模拟分析了采样器内部压力分布、流体流动情况和悬移质泥沙颗粒的运动轨迹。室内模拟实验结果表明:该泥沙采集分离器对悬移质泥沙(粒径63μm)分离效率高达85%以上,可实现悬移质泥沙的快速在线收集浓缩。泥沙分离效率的实测结果与3维数值模拟分析结果吻合(相差2%～8%)。

四仓遥控悬移质采样器的研制

目前黄河上传统的泥沙采样方法仍是手持悬杆式采样器,在大水采样时操作困难、危险,效率低;双仓采样器在小浪底水库异重流测验中提高了工作效率,但手拉开关可靠性不高。采用遥控技术和水下动力技术研制出“四仓遥控悬移质采样器”,该仪器操作简便、安全、效率高、劳动强度小,经过2003年、2004年两个汛期在小浪底水库异重流测验中试用,各项技术指标均能满足设计要求,填补了我国深水高含沙水流条件下无线遥控多仓采样工具的空白。

耐淤泥水下电磁铁研究

水下电磁铁是水下操纵电动执行元件。受水下供电电源的限制,一般选用直流电磁铁。普通直流电磁铁的起始吸力小,吸力特性曲线较陡,不能满足水下操纵要求。为此,通过对直流电磁铁吸力特性的研究,对电磁铁铁心结构进行改进,设计出了准恒吸力直流电磁铁。为了防止水和泥沙等进入内腔,利用液压油压缩比小、能够润滑的特点,在腔内装满液压油,达到了防水、耐压、耐淤泥等效果。经过近4年的小浪底水库现场试用,这种耐淤泥水下电磁铁未发生过任何故障现象,说明该方案具有很高的可靠性。文章介绍了耐淤泥水下电磁铁的组成结构、吸力特性及其防水防沙密封措施。

对我省水文测验工作的思考

一、我省水文测验技术工作的回顾建国初,我省尚无一处水文站,水文测验工作还是一片空白,但是,在党和政府的高度重视和支持下,很快建立了兰村、静乐。