抛石粒径对防冲槽结构和冲刷的影响研究 被引量：5

1

作者 李江峰 尹辉 +5 位作者 戚印鑫 耿凡坤 孙娟 李娟 茹克亚·吐尔逊 鲁一 《水利与建筑工程学报》 2019年第3期115-120,共6页

以多泥沙河流上修建的某引水枢纽为参考,通过物理模型试验来研究抛石粒径对防冲槽结构和冲刷的影响,得出了在一定单宽流量下防冲槽的压力、流速分布以及防冲槽深度和坡度、抛石粒径等试验值,并且围绕护坦(海漫)末端冲刷计算经验公式以... 以多泥沙河流上修建的某引水枢纽为参考,通过物理模型试验来研究抛石粒径对防冲槽结构和冲刷的影响,得出了在一定单宽流量下防冲槽的压力、流速分布以及防冲槽深度和坡度、抛石粒径等试验值,并且围绕护坦(海漫)末端冲刷计算经验公式以及泥沙起动流速研究进行了初步探讨。通过研究分析,认为护坦(海漫)末端接防冲槽处宜设置垂直深隔墙,防冲槽内上游坡1∶3~1∶6,下游设置约1∶5~1∶10的仰坡并且趋缓更宜;防冲槽内抛填均一粒径40 cm^60 cm的卵石比较合适;冲刷坑深度计算公式建议采用水闸设计规范公式。 展开更多

关键词 抛石粒径 防冲槽 结构和冲刷 影响

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水流冲刷作用下单体土工袋稳定特性试验研究

2

作者 王豪杰 李晓庆 +1 位作者 戚印鑫 蔡天帅 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第8期81-92,共12页

【目的】为探究水流冲刷作用下单体土工袋在河流护岸结构中护底处的稳定规律,【方法】基于塔里木河土工袋护岸工程,搭建水槽模型试验平台,制作了不同规格土工袋模型。讨论Robin体积公式在实际工程应用中的不足。基于土工袋试验结果,分... 【目的】为探究水流冲刷作用下单体土工袋在河流护岸结构中护底处的稳定规律,【方法】基于塔里木河土工袋护岸工程,搭建水槽模型试验平台,制作了不同规格土工袋模型。讨论Robin体积公式在实际工程应用中的不足。基于土工袋试验结果,分析了土工袋充填率、长宽比、下垫面糙率、摆放形式等实际工程中重点关注因素与稳定性的响应规律。【结果】试验结果显示:土工袋所受推力FD随充填率的增加而逐渐增大,升力FL随充填率的增大先增大后减小;长宽比大于2.33时,土工袋顺水流放置时稳定性逐渐降低,而垂直水流放置时,土工袋稳定性随长宽比的增加一直降低;通过改变土工袋与下垫面的糙率可有效提高土工袋的稳定性。【结论】结果表明:充填率通过直接影响装填后土工袋有效受力面积,进而影响使土工袋失稳的FD和FL的大小;土工袋的稳定不仅与充填率有关,还受土工袋长宽比设计的影响,较大的长宽比不利于土工袋的稳定,且顺水流、垂直水流放置时稳定能力差别很大;实际工程中可在护底处土工袋下方铺设土工布,一方面可提高土工袋的摩擦稳定能力,另一方面也可起到一定的反滤作用。 展开更多

关键词 水利工程 河岸护坡 土工袋稳定性 模型试验 充填率 长宽比 下垫面糙率

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河水滴灌重力沉沙过滤池物理试验研究 被引量：3

3

作者 刘亚丽 赵涛 +2 位作者 戚印鑫 陶洪飞 张明强 《人民黄河》 CAS 北大核心 2018年第5期148-152,共5页

农业高效节水技术在新疆地区发展很快,但作为主要供水水源的地表水含沙量较高,影响了该技术的广泛推行。为此,需要研究能有效处理地表水泥沙、满足滴灌水质要求、投资相对较少的除沙装置,河水滴灌重力沉沙过滤池比较好地解决了这一问题... 农业高效节水技术在新疆地区发展很快,但作为主要供水水源的地表水含沙量较高,影响了该技术的广泛推行。为此,需要研究能有效处理地表水泥沙、满足滴灌水质要求、投资相对较少的除沙装置,河水滴灌重力沉沙过滤池比较好地解决了这一问题。以河水滴灌重力沉沙过滤池为研究对象,通过物理试验研究沉淀池长25 m,侧向溢流堰长分别为5、3、2 m的沉沙过滤池除沙效果,结果表明:在沉淀池长25 m的工况下泥沙总处理效率可达50%以上,侧向溢流堰长度选取3 m比较合适,满足出池水质要求的进口最大含沙量约为1.5 kg/m^3。 展开更多

关键词 重力沉沙过滤池 过滤网 溢流堰 含沙量 泥沙粒径

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中小型渠首工程消能工水流特性模型试验研究 被引量：3

4

作者 鲁一 耿凡坤 +1 位作者 戚印鑫 李琳 《人民黄河》 CAS 北大核心 2021年第8期122-129,共8页

中小型引水渠首工程由闸室、护坦、防冲槽等主体结构组成。通过模型试验,研究分析相同地质条件及同等边界条件下消能工的工作规律,掌握消能防冲槽在无抛石或有抛石工况下消能工的水流特性,为消能防冲工程设计提供参考依据。研究发现:防... 中小型引水渠首工程由闸室、护坦、防冲槽等主体结构组成。通过模型试验,研究分析相同地质条件及同等边界条件下消能工的工作规律,掌握消能防冲槽在无抛石或有抛石工况下消能工的水流特性,为消能防冲工程设计提供参考依据。研究发现:防冲槽内,在无抛石或抛填任何均匀粒径的卵石时,总会存在一个过水流量QX使闸前至护坦末端的沿程流速基本呈正态分布且流速与流量正相关;当防冲槽内无抛石或抛填任何均匀或混合粒径的卵石时,都改变不了流速大小的分布规律。对于一个几何结构不变的消能工,消能防冲槽内无任何抛填物的工况下,其最佳消能能力是一个常数;当防冲槽内有抛填卵石时,任何流量都存在一个使其防冲槽消能效果最好的最佳粒径组合,在最佳粒径组合下的流速就是对下游破坏力最小的安全流速。 展开更多

关键词 护坦及防冲槽 水流特性 消能防冲 模型试验

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新疆平原水库坝基防渗型式初探 被引量：3

5

作者 李江峰 戚印鑫 李娟 《水利规划与设计》 2021年第7期136-142,共7页

新疆的平原水库大多纳入了除险加固行列,为了切合实际地选择坝基防渗型式,通过对多座不同规模平原水库除险加固工程的设计、施工方案的探讨,应用统计分析和文献查阅的方法分析其适用条件,针对性地提出适用于不同水库坝基的防渗型式。文... 新疆的平原水库大多纳入了除险加固行列,为了切合实际地选择坝基防渗型式,通过对多座不同规模平原水库除险加固工程的设计、施工方案的探讨,应用统计分析和文献查阅的方法分析其适用条件,针对性地提出适用于不同水库坝基的防渗型式。文章认为在有条件的情况下,采取何种坝基防渗型式,需要结合水库特性、坝基地质条件等综合研究确定,并且提出了刚性与柔性防渗体联合运用的独特型式。虽然未能罗列出很全面的坝基防渗措施,但也可为今后相同类型、类似地质条件的水库坝基处理方案提供参考和借鉴,尤其是刚性与柔性防渗体结合型式具有示范意义。 展开更多

关键词 平原水库 坝基防渗 刚性与柔性 探讨

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消力坎对条形沉沙池泥沙沉降的影响试验分析 被引量：2

6

作者 柯春光 戚印鑫 李江峰 《水利规划与设计》 2023年第3期120-126,共7页

沉沙池布置受地形限制影响泥沙沉降,通过增加辅助稳流装置,可以有效提高沉沙池除沙效率。采用模型试验、计算对比、归纳整理等方法,研究分析条形沉沙池进口陡坡扩散段底部增设消力坎的稳流功能。调整消力坎的尺寸、数量、位置等参数,最... 沉沙池布置受地形限制影响泥沙沉降,通过增加辅助稳流装置,可以有效提高沉沙池除沙效率。采用模型试验、计算对比、归纳整理等方法,研究分析条形沉沙池进口陡坡扩散段底部增设消力坎的稳流功能。调整消力坎的尺寸、数量、位置等参数,最终得到进口水流均匀、池箱内流速满足要求的结构布置型式。进入沉沙池内的流速显著降低,除沙率比改造前提高了12.58%以上。采用消力坎稳流,结构简单,除沙效果明显,可作为一种新型的沉沙池辅助除沙方式。 展开更多

关键词 消力坎 条形沉沙池 陡坡扩散段 结构优化 除沙率

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鱼鳃式沉沙池结构参数与沉沙效果试验研究

7

作者 戚印鑫 耿凡坤 +2 位作者 李江峰 李娟 尹辉 《水利与建筑工程学报》 2023年第1期179-185,共7页

新疆滴灌首部常利用条形沉沙池沉降泥沙,通过在池内增设物理装置可提高除沙效率。鱼鳃式沉沙池在池室内部布设多组倾斜的过滤网片,利用滤网拦截泥沙,提高泥沙沉降效率。为分析鱼鳃式沉沙池过滤效果,对鱼鳃装置的滤网角度、目数、间距和... 新疆滴灌首部常利用条形沉沙池沉降泥沙,通过在池内增设物理装置可提高除沙效率。鱼鳃式沉沙池在池室内部布设多组倾斜的过滤网片,利用滤网拦截泥沙,提高泥沙沉降效率。为分析鱼鳃式沉沙池过滤效果,对鱼鳃装置的滤网角度、目数、间距和滤网空间位置参数进行物理模型试验,研究不同组合条件下的沉沙效率。试验结果表明:滤网安装角度45°、目数100目、间距30 cm、距离池底20 cm时,鱼鳃装置的结构尺寸较优。在相同沉沙容积下,鱼鳃式沉沙池比相同尺寸条形沉沙池的沉沙效率提高了24.13%,除沙效果显著,可作为一种新型沉沙池进行推广应用。 展开更多

关键词 鱼鳃装置 试验 沉沙池 滤网参数 除沙率

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无压流隧洞渐变段局部水头损失系数计算的创新方法研究

8

作者 李江峰 李娟 +4 位作者 戚印鑫 朱斌德 惠强 刘敏杰 王豪杰 《水利与建筑工程学报》 2023年第2期51-59,共9页

在长距离无压输水隧洞设计计算过程中,往往很难准确把握渐变段局部水头损失的大小,这就为实现精准输水设计增大了难度。为了探寻一种无压输水隧洞不同尺寸渐变段的局部水头损失系数的计算方法:过流面积比法,根据渐变段两个断面之间的水... 在长距离无压输水隧洞设计计算过程中,往往很难准确把握渐变段局部水头损失的大小,这就为实现精准输水设计增大了难度。为了探寻一种无压输水隧洞不同尺寸渐变段的局部水头损失系数的计算方法:过流面积比法,根据渐变段两个断面之间的水流能量方程,依托水工模型试验,应用“四点法”分别对于渐变段4个测点的水位、流速进行测试,利用局部水头损失的测算观测数据,分别采用比拟法、面积比法、直接法计算得出隧洞渐变段局部水头损失系数,与现行标准、文献进行相互对比,分析得出实用性与相关性,并得到结论认为,过流面积比法作为一种创新方法,具有一定的实用价值,为解决类似流态的渐变段局部水头损失系数计算提供借鉴。 展开更多

关键词 无压流 渐变段 局部 计算 创新

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流量对河水滴灌重力沉沙过滤池内流速分布的影响 被引量：10

9

作者 陶洪飞 杨海华 +4 位作者 马英杰 戚印鑫 耿凡坤 滕晓静 刘亚丽 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期131-137,共7页

为研究流量对河水滴灌重力沉沙过滤池流速分布规律的影响,该文对5种不同流量下的水沙两相流流场进行了数值模拟。通过对不同流量下流速沿程分布规律、流速沿水深方向分布规律及水沙分离效率的对比与分析,可知河水滴灌重力沉沙过滤池的... 为研究流量对河水滴灌重力沉沙过滤池流速分布规律的影响,该文对5种不同流量下的水沙两相流流场进行了数值模拟。通过对不同流量下流速沿程分布规律、流速沿水深方向分布规律及水沙分离效率的对比与分析,可知河水滴灌重力沉沙过滤池的适宜流量范围为0.05~0.2 m3/s,进水流量越小,流速变化幅度也就越小,越有利于泥沙沉降,水沙分离效率不小于72.5%。不同流量下沉淀池中流速沿程变化规律可分成3个阶段:流速迅速增加阶段、流速缓慢减小阶段和流速迅速减小阶段。清水池中流速方向与沉淀池的相反,流速沿程减小。受进水口、出水口和固体边界,以及侧向溢流堰的影响,不同流量下河水滴灌重力沉沙过滤池中的流速沿水深方向分布规律有差别。当流量为0.05和0.1 m3/s时,远离进水口、出水口及侧向溢流堰的位置,流速沿水深方向的分布规律包含流速迅速增加、流速缓慢减小和流速恒定3个阶段,而清水池则只包括流速迅速增加和流速恒定阶段。研究可对大首部的应用提供参考。 展开更多

关键词 灌溉 流量 流速 数值模拟 重力沉沙过滤池 流场

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闸后两种消能型式的试验对比研究 被引量：6

10

作者 杨玲 孙娟 戚印鑫 《水资源与水工程学报》 CSCD 2018年第6期157-162,共6页

新疆渠首大部分修建在出山口位置,夏季河道洪水峰高量大,携带泥沙多、持续时间短,洪水对泄洪闸下游河床淘刷严重,威胁闸室稳定。工程建设中主要采用斜护坦+深隔墙和斜护坦+裙板两种型式进行消能防冲处理。为了分析这两种型式的消能效果... 新疆渠首大部分修建在出山口位置,夏季河道洪水峰高量大,携带泥沙多、持续时间短,洪水对泄洪闸下游河床淘刷严重,威胁闸室稳定。工程建设中主要采用斜护坦+深隔墙和斜护坦+裙板两种型式进行消能防冲处理。为了分析这两种型式的消能效果,选择塔尔朗渠首工程,通过水工模型试验进行了对比研究。试验反映出,两种消能工都具有较好的消能效果。裙板的倒坡构造还能够使洪水产生部分回流,将河床质泥沙带回齿墙部位,从而减小了齿墙部位的淘刷。为此,试验中重点开展3种结构尺寸的裙板消能试验。试验结果表明:长度为6m的裙板消能型式与深齿墙消能型式的冲刷深度接近,冲坑深度最浅;但裙板消能冲坑最深处距离齿墙的位置却大于深齿墙消能型式。因此,裙板消能型式在满足消能效果的同时,能够较好地保护斜护坦齿墙不被淘刷,从而提高齿墙的安全性能。 展开更多

关键词 低水头引水枢纽 模型试验 消能防冲 斜护坦消能 裙板消能

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水工模型钢结构框架的制作安装与应用优势

11

作者 尹辉 耿凡坤 +1 位作者 李江峰 戚印鑫 《陕西水利》 2020年第8期176-178,182,共4页

长期以来,在水工模型试验领域,其模型制作主要是采用砖混砌筑、板材粘接的方法。该方法制作工艺相对简单,参数精度控制相对较难,模型制作成型一旦出现缺陷,只能采用局部拆除进行重做修正。依据长期的工作实践经验,我们提出采用钢结构框... 长期以来,在水工模型试验领域,其模型制作主要是采用砖混砌筑、板材粘接的方法。该方法制作工艺相对简单,参数精度控制相对较难,模型制作成型一旦出现缺陷,只能采用局部拆除进行重做修正。依据长期的工作实践经验,我们提出采用钢结构框架与板材组合的方法制作水工模型。该方法能有效解决模型制作的精度控制问题,可适度实现模型组件单件标准化和简单模块化。对于局部模型或断面模型,特别是标准断面模型,是非常适用的方法。结合一项采用钢结构框架与板材组合的模型制作情况,着重介绍钢结构框架的施工方法、工艺要求以及使用优势。 展开更多

关键词 水工试验 钢结构框架 制作安装 优势

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