等阻力树杈型冲沙管道的试验研究

等阻力树杈型冲沙管道的试验研究

论文摘要

多沙河流上修建的水库必然要面对泥沙淤积问题,合理科学的库容恢复和保持措施对于水库综合效益的正常发挥具有重要意义。排沙廊道是一种一次建设、可持续使用的排沙设施,但传统排沙廊道中各进口为顺序排列,不同部位进口抽沙能力不均,严重影响运行排沙效果。等阻力树杈型冲沙管道是近期提出的一种新型排沙方式,其各级管道采用树杈型布置,多口汇流的旋转流动可消除不同角度水流加速度影响,按每一个进口管至总出口的流动阻力相等为原则设计;在进口管顶部设置倒扣铁锅型防沙罩,防止进口管被落淤的泥沙所阻塞。本文在水槽中开展了树杈型冲沙管道试验,同时开展了相同条件下的进沙口顺序排列的对比试验,结果表明:当进沙口按传统廊道多口顺序排列布置时,位于远端的一半出口将被完全淤堵,难以达到预期的排沙效果;而树杈型冲沙管有效克服了传统廊道不同进沙口抽沙能力不均的缺陷,实现了对所覆盖区域的均匀排沙,正常情况下未发生淤堵;当高含沙水流集中流向某一进口时,会造成该进口淤堵,但由于不同进沙口独立运行,所淤堵进口基本不会对其他进口的正常运行造成影响。本文试验结果表明,等阻力树杈型冲沙管道的稳定排沙浓度可达400~700 kg/m3,远高于顺序排列方式的100 kg/m3;冲刷漏斗体积为多口顺序排列的1.5倍。

论文目录

  • 1 研究背景
  • 2 试验设计
  •   2.1 等阻力树杈型排沙系统(树杈型Branch,试验简称Br组)
  •   2.2 进口管顺序排列的冲沙廊道布置(Se-quence,简称Se组)
  •   2.3 水槽水沙循环系统
  •   2.4 测量内容和方法
  • 3 试验方案
  •   3.1 Br组试验方案
  •   3.2 Se组试验方案
  • 4 试验结果
  •   4.1 Br组试验结果
  •   4.2 Se组试验结果
  •   4.3 冲刷漏斗的体积
  • 5 结论与展望
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 曹列凯,刘春晶,任海涛,段炎冲,谷蕾蕾,刘飞

    关键词: 水库清淤,等阻力树杈型冲沙管道,冲沙漏斗,水槽试验

    来源: 水利学报 2019年09期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 水利水电工程

    单位: 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室,中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室

    基金: 国家重点研发计划项目(2017YFC0405206),中国水科院科研专项(KY01881989,KY01881945)

    分类号: TV697.31

    DOI: 10.13243/j.cnki.slxb.20190171

    页码: 1135-1144

    总页数: 10

    文件大小: 1353K

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