有压管道内的泥沙冲淤特性

为明确复杂地形条件下有压管道内泥沙的运动特征与临界不淤流速,采用模型试验研究了不同粒径泥沙在不同运动状态下的水流流速,分析了泥沙粒径、加沙量与泥沙级配对临界不淤流速的影响。结果表明,间歇式运动状态下,粒径介于(0.075~0.600)mm的泥沙在管道上升段与水平段呈多个椭圆状运动,较陡的下降段呈带状分布,粒径介于(0.600~1.250)mm的泥沙在管道内呈山丘状运动;泥沙运动状态的临界水流速度随泥沙粒径的增大呈增加趋势,且连续式推移状态为最佳泥沙输送状态;临界不淤流速均随泥沙粒径、加沙量、泥沙级配的增大而增大,泥沙粒径是影响临界不淤流速的主要因素,加沙量与泥沙级配是影响临界不淤流速的次要因素。研究结果可为复杂地形条件下有压引水管道工程的设计和应用提供参考。

轴流式止回阀与水击泄放阀组合的水锤防护系统研究

【目的】研究减小长距离高扬程输水工程中水锤作用对建筑物安全运行的不利影响,保障管道等建筑物安全。【方法】基于瞬变流理论及特征线法结合水柱分离数学模型的方法,并考虑水锤防护设备的边界条件,运用水锤仿真计算软件对系统停泵水锤进行数值计算。对传统的“单向调压塔+空气阀”和“水击泄放阀+轴流止回阀+空气阀”2种水锤防护措施进行比较,验证轴流止回阀与水击泄放阀组合的水锤防护系统防护效果。【结果】经过计算及后期实际工程多年运行验证后表明在长距离高扬程输水工程中:2种水锤防护方案对事故停泵下管线高压及负压水锤均有一定的防护效果。“单向调压塔+空气阀”的防护措施能使管道内负压由汽化负压-8.4 m降到了-6.9 m水头压力,管道正压最大值由3.04 Mpa降低至2.98 Mpa,但若要继续降低管线负压则需再增加调压塔数量,增加工程投资,经济性上并无优势;“水击泄放阀+轴流止回阀+空气阀”的水锤防护措施,能够有效防护因停泵引起的高低压水锤及水泵倒流倒转等问题,管道内负压由已汽化负压降到了-5 m水头压力,使其系统内最高压力由3.04 Mpa降低至3.0 Mpa,管道最大压力控制在稳态压力的1.2倍之内。【结论】工程竣工多年运行验证,此水锤防护系统只需在输水系统中设1处水击泄放阀和轴流止回阀即可实现有效的防护因停泵引起的高低压水锤及水泵倒流倒转等问题,具有相同的可靠性和更高的经济性,可为类似工程防水锤设计提供依据。

天水曲溪城乡供水工程调蓄水库库区浸没评价

库区浸没主要发生在库尾及库尾支沟两岸的Ⅰ、Ⅱ级阶地上。阶地堆积物具二元结构,上部为粉质壤土,下部为砂卵砾石,地表多为农田,部分地段建有民宅。根据浸没区土样物理性质试验取得的粉质壤土毛细上升高度,结合土壤含盐量、地下水的矿化度及库区自然气候条件,综合确定粉质壤土的毛细水最大上升高度为1.0 m;库区主要农作物根系层的深度、民宅基础埋深取值分别为0.5 m、1.5 m。浸没总面积140 640 m^(2),其中农田101 090 m^(2),居民区39 550 m^(2)。

泄洪竖井内消能掺气技术研究进展

该文通过总结泄洪洞竖井段消能掺气技术的布置型式、消能机理、消能率和通气特性等研究进展,结合公伯峡水平旋流泄洪洞竖井段环形掺气坎的研究,提出了对竖井段消能掺气技术的一些思考。大量的工程实践表明,竖井消能工是一种高效的内消能工,不同的运行水头与泄流量可以有不同的布置方式。因而,在泄洪洞进口段提前消杀水流能量并形成分段消能效果,可大大减小高水头泄洪洞总体消能压力、减轻后续流动中各种高速水流问题,这也是目前解决高水头泄水建筑物中高速水流问题的一种趋势。