纤维复合材料在调水工程长输管道中的应用

调水工程长距离输水管道的材料选择,对工程成本和输水线路的安全有着重要影响。纤维复合材料具有轻质高强、内壁光滑、耐腐蚀性好等特点,正逐步应用在输水管道中。文章分析了影响长距离输水管道材料选择的主要因素,介绍了钢管、球墨铸铁管、混凝土管等传统输水管道的材料特性,阐述了纤维复合材料在输水管道中的应用,重点分析了玻璃钢夹砂管的发展和特点,最后对纤维复合材料输水管道在产品升级、施工技术、安全防护和质量管理四个方面的发展进行了展望。

非满管流对渠管结合输水系统水力特性的影响

【目的】了解非满管状态下的渠管结合输水系统水力特性。【方法】采用物理模型试验与理论分析相结合的方法,对不同充满度下主渠流速分布与水面线变化、管道流速、分流比的变化规律进行了研究。【结果】不同充满度下主渠各断面紊动强度沿程均呈先升高后降低的变化趋势,在距管道入口纵向2倍、横向1.5倍管径的主渠区域内流速变化较为剧烈;在有管道存在的主渠壁面附近水面线变化剧烈,沿程呈先降低后增大再降低的变化趋势。通过量纲分析得到非满管流速表达式,采用线性回归分析法拟合得到非满管流速系数计算式,计算值与实测值之间的相对误差不超过8.81%。当主渠流量不变时,非满管流速系数随主渠傅汝德数的增大而增大,随水深比、充满度的增大而减小,分流比随充满度的增大而增大;当充满度不变时,随着主渠流量的增大,非满管流速系数增大,分流比减小。【结论】非满管流对主渠的影响范围有限,在安装闸阀以及量水设备时要尽量避开相关影响区域,采用本研究推导的流速系数公式只需获得主渠的傅汝德数与水深值,即能快速计算非满管流速值,在来水流不变的情况下可通过增大主渠水深来获得较大的管道流量。

卜形岔管水力特性及体型优化

在引调水工程中,岔管是输水管线中的重要结构,常用于连接大型主管道和小型分支管道。为改善卜形岔管局部低压现象,提出在不改变岔管分岔角角度的前提下,设置椭圆弧形倒角方案。采用数值模拟方法分别对圆弧形倒角岔管和椭圆弧形倒角岔管的水流流态、压强分布及水头损失进行研究,并结合物理模型试验,验证数值模拟结果的可靠性。研究结果表明,主管单独运行时,与圆弧形倒角岔管相比,椭圆弧形倒角岔管因空间开阔、过流断面变化平缓,其内部水流流态更平顺,水头损失系数更小,较圆弧形倒角岔管降低了6.9%,分岔角局部低压分布明显改善,最小压强较圆弧形倒角岔管提高了1.47 m水头;支管单独运行时,二者内部水流流态、压力分布规律基本一致,椭圆弧形倒角岔管水头损失系数较圆弧形倒角岔管增加了5.7%。研究成果可为岔管设计提供参考。

过活断层倒虹吸地面压力管结构型式比较研究

以往对过活断层倒虹吸地面压力管道研究,往往只单独研究钢衬钢筋混凝土管和明钢管两种结构型式,具体哪种管型更为合适尚无比较。采用有限元方法,通过建立地面钢衬钢筋混凝土管和明钢管两种管道有限元模型,对比分析了两种管道型式过活断层倒虹吸在断层蠕滑变形、黏滑变形以及地震作用下的位移和应力。研究结果表明:①钢衬钢筋混凝土管和明钢管管线中布置多个波纹管伸缩节后,均能较好适应断层蠕滑变形;②两种管道结构位于主断层范围的波纹管伸缩节在断层黏滑变形作用下变形均在100 mm以上,设计难度大;③地震作用下,在主断层范围内的钢衬钢筋混凝土管虽然位移大,但地震引起的应力较小,而明钢管在固定支座处的受力情况明显恶化;④综合多种工况的计算结果,钢衬钢筋混凝土管的受力情况比明钢管更优秀,但明钢管具备运行期检修复位的条件,两种管道方案各有优劣,应根据工程具体需求合理选择管道结构型式。

超大型取水工程取水头部及引水管线设计

为减少水源保护与城市发展的矛盾,同时降低钱塘江盐水入侵对取水安全的威胁,杭州市启动了取水口上移工程。结合杭州市主城区水厂布局调整及千岛湖引水工程事故工况等因素,新建取水工程土建规模按远景300万m^(3)/d考虑,近期设备安装规模为170万m^(3)/d。根据本工程取水口涉水专题研究,取水口上移位置位于富春江石门沙南岸,现状萧山江东取水口上游约250 m处。通过综合比选,采用箱式取水头部,可有效保证取水安全,降低工程投资。根据取水头部和取水泵站两者位置,对引水管线路进行布置,通过水力计算确定采用2根DN3400钢管,全线采用顶管施工。为保障运行安全,设计考虑了引水管防淤积措施和取水头部防护警示设施。

富水环境下引水隧洞二次衬砌防水技术创新

富水隧洞施工过程中的防水施工技术很大程度上决定了隧洞建设项目的效果,如果施工中出现二衬混凝土脱落、裂缝,或者止水带平直度很差,都会导致隧洞渗漏水,为工程运行带来不利影响。本文结合吉林中部城市引松供水工程隧洞施工实例,分析了二次衬砌拱部纵向退管带模注浆工艺、自粘反粘式防水板、新型止水带夹具等新工艺、新技术在解决隧洞二衬裂缝、渗水、漏水、脱空、止水带平直度差等常见工程问题上的作用。

泥水平衡顶管在大型引调水工程的应用

泥水平衡顶管具有开挖面稳定、机械化和自动化程度高、对周围土体和建筑物影响小和掘进速度快等优点,被广泛应用于大型引调水工程。本文通过理论顶力计算,将其与实测顶力对比分析,探讨现阶段顶力计算公式存在的问题,同时对顶管施工过程中的顶进时间进行了汇总分析。本文所研究的内容可丰富顶管施工实测数据,同时为后续类似工程提供参考。

日照市调供水系统运行管理探讨

水是城市发展的生命线,城市调供水系统是确保一座现代化的城市能够维持日常生产、生活正常运转的基础配套设施。供水管网作为城市调供水系统的主要组成部分,在城市的现代化发展中起到了至关重要的作用,如何能够科学、精细、高效地进行调供水系统管理是一项重要工作。本文以日照市调供水系统为例,通过对调供水系统的现状分析,对调供水系统的运行管理,调供水系统智慧化、数字化发展等进行探讨,确保调供水系统高效平稳运行,保障城市的生产生活用水。

宾阳县石狗江水美乡村试点工程水系连通方案分析

通过水系连通工程,在石狗江望坝附近新建取水控制闸,通过新建引水管,将石狗江、五化灌区总干渠及古宅内水塘进行连通,对水塘进行生态补水。同时,对东启码头排水设施进行改建,新建溢流堰,并对排水渠进行改造,将水排入石狗江,在防止古宅发生内涝的同时,将五化干渠、石狗江、古宅水塘串联起来,实现河、塘、渠水系连通。

标准化管理在胶东调水管涵工程运行中的应用

介绍了胶东调水管涵工程实行标准化管理的必要性和取得的成效,分析当前标准化管理在管理机构、人才、标准等方面存在的问题,针对机制建设、队伍建设、管理制度等提出意见与建议。

综放工作面综合防治水技术研究与应用

综采放顶煤开采技术作为一种高产高效采煤技术,因开采煤层厚度大、开采面积大、放顶工艺等因素,与其他开采工艺相比,其采动影响范围大幅增大,采场围岩导水裂隙带发育高度增加,工作面涌水、突水概率也相应增大,加大了水害治理的难度。为有效控制综放工作面水害的发生,从综放工作面涌水机理、出水特征与规律、水害预防与治理影响因素着手,采用多种治水技术,提高水害治理效果,确保矿井的安全高效生产。

南方某工业镇污水处理系统厂网改扩建设计思路

文章主要针对南方某工业镇现有污水处理系统存在的问题进行分析,基于现状污水厂的处理能力提出管网分流改造的思路,并通过实施智能分流技术、工业废水监测控制系统,提高管网的运维管理水平;对新建污水站采用优化预处理和生化处理工艺等措施,较好地解决了工业废水的处理问题。

滇中引水工程玉石厂倒虹吸重难点区域施工方法研究

文章以滇中引水工程大理Ⅰ段施工区域的玉石厂倒虹吸施工方案为例,对玉石厂倒虹吸的工程地质情况和施工重难点进行分析,重点阐述玉石厂倒虹吸重难点区域的施工方法,旨在为倒虹吸重难点施工工艺提供参考,保障倒虹吸后续施工质量。

滞流工况下管网水中微生物群落对铁释放的影响

为探究不同供水管道滞流过程中,管网水细菌数量和微生物群落结构对铁释放影响作用,研究依托搭载于实际供水管网中的试验平台,分别采用传统R2A培养法计数可培养腐蚀细菌数量,和高通量测序分析水中微生物群落结构.结果显示,滞流过程中不同管材管网水微生物群落以变形菌门(Proteobacteria)为主,占到86.69%~91.36%.在纲水平上,a-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、β-变形菌纲(Betaproteobacteria)和放线菌纲(Actinobacteria)含量较高,可达50%以上.总铁浓度与铁氧化细菌和硫酸盐还原菌的相关性较强,且球墨铸铁管管网水中腐蚀细菌对总铁释放的影响性相较于HDPE管的要大.通过相关性系数分析和RDA分析,门水平上Proteobacteria、Actinobacteria和Acidobacteria以及纲水平上的Alphaproteobacteria、Betaprotebacteria和Bacilli对铁释放起到促进作用.

预氯化对原水长距离输水管道硝化性能的破坏与恢复

采用稳定运行的环状生物膜反应器(bio-films annular reactor,BAR)模拟原水长距离输水管道水质净化过程,以不同投氯方式进行预氯化对原水输水管道硝化性能的破坏与恢复试验研究。结果表明,预氯化对管道生物膜AOB损伤较大,灭活率为4.96log,对NH4+-N、NO2--N去除效能影响明显。恢复阶段CT值越高生物膜中AOB恢复生长速率越快。生物膜对NH4+-N去除效能的恢复较NO2--N快2d,NH4+-N、NO2--N分别在第8d和第10d完成恢复。生膜中AOB数量的恢复与管道对NH4+-N的去除率之间存在明显的相关性,其相关系数可达到92%。

我国城市合流管网雨污分流改造的思考与对策

基于我国城市排水管网的现状,分析了老城区合流管网雨污分流改造面临的困难和弊端,并参考国内外城市排水管网雨污排放方面的研究,从实际出发提出了解决我国城市合流管网雨污分流改造的对策和具体措施,重点是对初期雨水的处置和雨水的资源化利用。

长距离引水工程对受水地水环境的影响评价——以浙北引水工程为例

为了定量评价长距离管道引水供水工程是否会给受水地带来引水越多、污染越严重的现象,提出到户水价与生活污水排放量、工业用水重复利用率与废水排放量的定量关系式,实现了经济杠杆污废水减排作用的量化.以浙北引水工程为例,测算了该工程实施后嘉兴受水地的到户水价、入河污染物排放量,并通过嘉兴水环境模型模拟了受水地水体水质变化过程.结果表明:长距离管道引水供水工程引起的到户水价提升类似于经济杠杆作用,可以较大幅度地削减生活污水和工业废水的入河排放量,在农业生产方式不变的情况下存在改善受水地水环境的正面效应,不会引起受水地污染越来越严重的负面效应.

长距离大流量输水管涵贝类防除研究

淡水贝类在河道、沟渠中的生长非常普遍,这些贝类通常在输水管线中生长、死亡,引起管道堵塞,水流不畅等诸多不良后果,由此对南方地区长距离大流量大断面输水管涵内生长的贝类种类及危害性等进行初步调查与研究,并提出初步的防除技术思路,对类似工程有一定的参考价值。

引渤济锡海水输送工程

引渤济锡海水输送工程是内蒙古锡林郭勒盟恢复草原生态和实施以发展电力和煤化工为主体的褐煤开发战略的基础工程。该工程是从渤海引海水,通过辽宁省的葫芦岛市、朝阳市和内蒙古的赤峰市到锡林浩特,本阶段设计年输海水3.65亿m3。该工程将与锡林格勒盟地区待建的煤化工、海洋化工、生态工程形成新型的循环经济发展产业链。长距离输送海水是一个世界性的新课题。现研究了长距离海水输送的特点,提出了应对海水强腐蚀、海生物附着所引起的污损问题和输送过程中防泄漏和渗漏问题的工程措施,采用一条夹砂玻璃钢管管线结合隧洞和一座在线调节水库的输送海水方案,包括:设9座泵站,设计总扬程1147m海水水头,线路全长607km左右,其中玻璃钢管全长290km,直径3.2km,隧洞全长317km,输海水总成本为4.1元/m左右。引渤济锡海水输送工程的建立,标志着我国海水综合利用进入一个新的历史阶段,工程本身具有下述特点:输送海水流量、距离、扬程综合指标,世界第一;内径3.2m夹砂玻璃钢管是国内目前采用的最大管径的玻璃钢管。此外,引渤济锡海水输送工程的建设不仅能够促进锡林郭勒盟地区经济的持续发展,而且具有下述重大战略意义:一是通过“盐田置换”方式促进环渤海经济区建设;二是为发展制盐工业提供了新的发展模式;三是为我国开发内蒙古、新疆维吾尔自治区巨大的煤炭资源、恢复生态系统提供了一条新的思路。

长距离原水输水管道管壁生物膜特征分析

研究长距离原水输水管道管壁生物膜特征有利于分析原水水质变化原因,对保障长距离原水水质安全性具有重要意义.采用8台环状膜生物反应器(BAR)串联运行以模拟长距离原水输水管道,研究不同水质条件下,管道生物膜的形态特征、结构、生物量空间分布、微型生物种群组成.结果表明:不同水质条件下生物膜形态明显不同,管壁上黏附颗粒物的颜色是表征生物膜形态特征的重要标志;管道微生物膜结构沿程变化较大,其粗糙生物膜结构增大了生物膜比表面积,有利于生物膜的生长发育,从而有效氧化去除水中的污染物质;A江模拟管道运行75 d在BAR3处生物量达最大值(以P计)1.11 nmol.cm-2,后端因缺乏营养生物量明显降低,而B江模拟管道生物膜生长受进水DO(0.3～3.0 mg.L-1)抑制,生物量沿程变化较小;原水水质是影响生物膜微型生物组成的重要因素,微型生物组成反映管道水质状况及净水效果.