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《徐聞電廠取水口附近黏性泥沙起動流速實驗研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、62中國農(nóng)村水利水電·2012年第8期文章編號：10072284(2012)080062—03徐聞電廠取水【=】近黏牲泥沙起動流速實驗研究辛殿文，董志慧(1．寧夏固原市水利勘測設(shè)計院，寧夏固原756000；2．珠江水利科學(xué)研究院，廣州510611)摘要：通過對徐聞電廠取水口附近現(xiàn)場沙樣淤積后進行泥沙起動實驗，研究黏性起動流速與淤積歷時、水深之間關(guān)系，指出泥沙起動流速隨著淤積歷時、水深的增大而增大；并用3家常用公式進行了對比分析，最后由實驗數(shù)據(jù)提出現(xiàn)場泥沙起動流速經(jīng)驗公式。關(guān)鍵詞：黏性泥沙；沉積歷時；水深；起動流速中圖分類號
2、：TV142文獻標識碼：A、1背景、_擬建大型燃煤電廠位于雷州半島南部的徐聞縣，其東南西＼1＼丑、．＼臨海。由于該處具有典型的海岸地區(qū)特點，是水動力和物質(zhì)交求婦＼換過程相互作用較為活躍的地帶，也是受人類活動影響顯著的囂地區(qū)。在這些相互作用的過程中，泥沙運動通常起著紐帶作＼：回∈用。因此，開展泥沙運動規(guī)律研究十分必要。由于該處泥沙屬÷于細顆粒泥沙，其起動流速主要取決于內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)、淤積環(huán)境及水流條件等因素。為此，本文對不同淤積歷時后的沙樣進粒徑／mm行水槽泥沙起動實驗，以研究起動流速與淤積歷時、水深之間對應(yīng)變化的關(guān)系圖1徐聞
3、電廠泥沙粒配曲線水槽長度為30．O0m，寬度為0．30m，高度為0．40m，槽底為大2實驗概況理石平面。實驗水槽為自循環(huán)式，用水為自來水。水槽的流2．1實驗沙樣量由一個手動閥門控制，通過量水堰讀取大小；水深由下游尾實驗?zāi)嗌沉Ｅ淝€見圖1，泥沙中值粒徑。約為0．010門控制，通過水尺量取深度；用LS一3C光電流速儀測量平均流mm，以粉沙和淤泥為主，屬于淤泥質(zhì)粉沙，其密度為2．65速、溫度計測量實驗水溫。g／cm。。為了便于觀測泥沙運動情況，在水槽中用磚、水泥及大理2．2沙樣預(yù)處理石壘出一個長0．10m、寬0．30m、高0．0
4、5m的凹槽，用于置放將現(xiàn)場所采沙樣置于干凈的塑料盆中，加適量水?dāng)嚢杈硺雍?，以保證實驗時盒內(nèi)沙樣與水槽底部平面齊平。為了避勻，靜置24h后將盆內(nèi)析出清水去除，繼續(xù)攪拌均勻后將沙樣免水流撞擊槽墻而產(chǎn)生波浪，在觀測段前方設(shè)置2．50m長的裝入試樣盒內(nèi)。然后將沙樣盒置于水深約30cm水池中進行過渡段，過渡段前沿作成楔形。觀測段后方設(shè)置2．O0m長的水下淤積，淤積1d、10d、2Od、40d、60d及80d后分別取出進過渡段，從而使水流在床面上呈現(xiàn)均勻紊流的性質(zhì)。行泥沙起動實驗。2．4起動標準2．3實驗裝置本實驗用水槽斷面中心線的
5、平均流速(相當(dāng)于現(xiàn)場的垂線實驗在改裝后的平坡矩形玻璃水槽中進行，如圖2所示，平均流速)率定，判別原樣沙的起動條件，采用定性標準判別泥沙是否起動，即將部分床面有泥沙“少量動”時定為泥沙臨界起收稿日期：2012—03—19動流速。作者簡介：辛殿文(1972"-)，男，高級工程師，主要從事水利工程規(guī)劃設(shè)計研究工作。E—mail：1336216548@qq．com。徐聞電廠取水口附近黏性泥沙起動流速實驗研究辛殿文董志慧63圖2泥沙起動實驗系統(tǒng)示意3實驗成果分析3．1淤積歷時對泥沙起動流速的影響呂從實驗成果統(tǒng)計表1和圖3可以看出，隨
6、著淤積歷時的延長，實驗沙樣起動流速呈增大趨勢。在起動系列實驗中，對于壤幅同一水深，沉積1d的泥沙起動流速最小，沉積80d的泥沙起捌動流速最大，沉積10~60d的泥沙起動流速介于兩者之間。從實驗結(jié)果可以得到，在實驗水深20cm時、沉積1d的泥沙起動流速為67．6cm／s，沉積80d的泥沙起動流速為80．6cm／s，沉積10~60d的泥沙起動流速為74．2～78．5cm／s。圖3不同沉積歷時泥沙在各水深下的起動流速由此看來，淤泥的起動流速與沉積時間密切相關(guān)。分析其用特賴斯克資料加權(quán)計算，水庫淤積物采用漢姆勃里資料加權(quán)原因，主要
7、是在重力作用下，淤泥間的孔隙率降低，變得密實，計算；S為粒徑小于0．005mm的黏性顆粒百分含量。引起泥沙的干容重變大，淤泥的黏結(jié)力增強，沉積后的泥沙會由實測資料顯示，現(xiàn)場泥沙粒徑為0．005n-fin，含量約為發(fā)生一定程度固結(jié)現(xiàn)象，且隨著沉積時間的延長，淤泥固結(jié)度41，干容重為1．02kg／m3，泥沙起始干容重為1．O1kg／rn3，會有所增高，從而導(dǎo)致淤泥的起動流速有所變大。通過公式計算泥沙起動流速為203cm／s；而沉積80d的泥沙表1徐聞電廠附近泥沙起動流速實驗統(tǒng)計干容重為0．90kg／m3，可以計算泥沙起動流速為
8、102cm／s。沉積水深／起動流速／沉積水深／起動流速／3．2水深對泥沙起動流速的影響歷時cm(cm·s1)歷時cm(cm·S-1)由表1和圖3可知，泥沙起動流速與水深呈正相關(guān)關(guān)系，749．91O6O．2且隨著水深的加大，起動流速亦隨之增大。通過系列泥沙起動9．955．21565．5實驗，沉積1d的泥沙
