中心出水环高对圆中环沉沙排沙池流速分布影响研究

针对新型二级沙水分离设施-圆中环沉沙排沙池，采用模型试验方法测试其清水流速环向分布。研究表明：“圆中环”中心出水环不加高工况整体流速环向呈现不均匀分布，135°～225°范围流速较大。“圆中环”中心出水环加高9cm工况整体流速分布较均匀，但中心出水环过高，造成上游进水渠水位升高并增加工程量及投资。试验证明：“圆中环”中心出水环适当加高可提高沉沙效率，设计过程中，中心出水环加高后顶高程不宜超过溢流堰顶高程。

圆中环沉沙排沙池特性研究

圆中环沉沙排沙池是新型二级水沙分离设施,采用物理模型试验方法研究中心出水环不同高度工况下的排沙特性及最大沉沙粒径.研究表明：圆中环利用倒锥底坡上的高速水流将沉沙汇入冲沙槽,保证了在小于设计流量运行时排出沉积泥沙.同时要求冲沙槽起点至冲沙廊道后有适当的落差,保证水流在冲沙槽内形成高速环流及强挟沙力将泥沙自动排入下游河道.在设计流量条件下,中心出水环不同高度工况处理的泥沙粒径范围为1～84 mm.相比中心出水环不加高工况,中心出水环加高9 em,沉沙分布更均匀,有效沉沙体积及沉沙量增加,排沙时间稍有缩短,沉沙时间增加,排沙耗水率更小.圆中环依靠水力作用并以间歇排沙方式处理推移质泥沙,加高中心出水环可提高处理悬移质能力,减小排沙耗水率.

基于SPSS的新型沉沙池的影响参数分析

新型二级水沙分离设施圆中环沉沙排沙池的设计影响参数较复杂,彼此关联性较强,为了便于优化设计参数,以试验数据为基础,运用SPSS软件,分析其流量与沉降时间、内环半径与沉沙粒径的关系。研究结果表明:相同中心出水环高度条件下,随着进水流量增加,泥沙沉降量不随流量的增加而变化,内环泥沙沉积形态和沉降量基本相同;沉降时间随进水流量的增加而骤减,两者成反比关系,但进水流量大于3 m^3/s,沉降时间基本不变。中心出水环增高1.26 m可有效延长泥沙沉降时间和增加内环沉沙容积利用率。随着内环半径增加,最大沉降粒径迅速减小,内环半径与最大沉降粒径成二次函数关系,但在半径大于12 m时,最大沉降粒径基本不变;最大沉降粒径与中心出水环高度无关。研究表明现状"圆中环"设计半径是合适的。