引黄灌区浑水管道输水临界不淤流速分析与计算

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引黄河道输水损失系数的测验研究

引黄河道输水损失系数的测验研究
2 单 位 河长 损 失率 模 型
水 资源 紧缺状 况 ,收 到 了 良好 的 社会 效 益 和 环境 效 益 。引 黄
根据 输水 实 际情况 ,计算 输 水 损 失需 要 用输 水 河 段 单位
输水 是 一项 长期 决 策 ,研究 输 水 损 失 系 数 ,为 输 水 损 失 的 计 河 长损失 率来 计算 。假 定在 闭合 的输水 河 段 中,水 量 衰 减均
引黄入 冀输 水 区位 于河 北 省 中南 部 平原 区 ,该 区地 势 平
区严 重缺水 状 况 ,通 过 国务 院 有 关 部 门 批 准 ,实 施 了引 黄 入 坦 ,地 势 自西 南 向东北 缓慢倾 斜 ,土壤 以沙 壤 土为 主 ,并兼 带
冀 工程 ,从 山东省 黄河 干流 位 山 闸取 水 到河 北 境 内 。为合 理 有粘 土 。属 于 暖温带 大 陆性 半 湿 润半 干 旱 季风 气 候 区 ,四季 配水 调度 和公 平 、公 正 的水 费 稽 征 ,输 水 路 线沿 途建 立 了严 分 明 ,冷 暖干湿差 异 较 大 。区 域 内多 年 平 均 降水 量 为 500~
2018年 3月 第 40卷 第 2期
地 下 水
Ground water
M ar.,2018 Vo1.40 N0.2
引 黄 河 道 输 水 损 失 系 数 的 测 验 研 究
马 晓 琳
(河北 省衡 水水 文水 资源 勘测 局 ,河北 衡水 053000)
[摘 要 ] 研 究探 讨 引黄 工程 的输 水损 失是 为 制 定 中长 期调 水 规 划 、合 理 配 水调 度 及 水 费稽 征提 供 准确 的 参 考 依据 的 一项 重要 的工作 ,通 过 河北省 1997—2015年 近 20 a的 引黄 入 冀 水 文监 测 资料 的分 析 ,选用 适 宜 的数 理 统 计 方 法 ,计 算分析 输水 河道 单位 河长损 失 率在 时 间和 空 间上 的 分布 特 点 和规 律 ,运 用计 算公 式 和分 析 成 果 ,进 行 引 黄 工程各 市 受水 区缴 费水量 的 实际计 算 ,为 今后 的 引黄 、引 江等跨 流域 调 水 工作 奠 定 了 良好 的 基础 ,使 引黄 工程 更 好 的 为 榆 水 区创 造 效 益 。

排水管渠水力计算

排水管渠水力计算

a、确定出第一个管段的起点埋深H1:
第一个管段的起点通常是管网的控制点。根据埋深的三个要求,确定出
第一个管段的起点埋深H1
b 、起点的管底标高 =起点的地面标高E1-起点埋深H1
c、起点的水面标高 =起点的管底标高 +管中水 深h
地面
d 、终点的管底标高=起点的管底标高 -i×L e 、终点的水面标高=终点的管底标高 +管中水 深h f 、终点的埋深H2=终点的地面标高E2-终点的管底标高
(1)确定管道的管径和坡度应与确定管道的起点终点埋深交错进行。 (2)必须仔细研究管网系统的控制点。
控制点常位于区域的最远或最低处。各条管道的起点、低洼地区的个 别街坊、污水出水口较深的工业企业或公共建筑都是研究的对象。 (3) 水力计算从上游依次向下游进行
一般情况下,随着设计流量逐段增加,设计流速也应相应增加或不变。 但是,当管道坡度突然变小时,设计流速才允许减小。
对每一张水力计算图而言,管径D和粗糙系数n是已知的,图上的曲线表示 的是Q、v、I、 h/D之间的关系,这四个因素中,只要确定两个因素,就可以通过 图查出其它两个因素。计算时, Q为已知,D不知,应确定D。只要再知道一个因 素就可以查图计算了,通常情况下先想办法假定坡度I。
由Q和I,就可查图得出v、h/D →复核v、h/D 的设计规定→若符合,则该管 段的D、I(v、h/D)即确定。若不符合,重新设定I或管径D进行计算。
第二管段起点的埋深H1=起点的地面标高E1-起点的管底标高 即可求出第二管段终点的管底标高、水面标高、埋设深度
如水面平接(上游管段的终点与下游管段的起点水面标高相同)
第二管段起点的管底标高=上游终点的水面标高-下游管中的水深
同理可依次求出后续下游管段的起点和终点埋深

引黄灌区渠道泥沙处理措施

引黄灌区渠道泥沙处理措施

水利科技337引黄灌区渠道泥沙处理措施刘 波(滨州市引黄灌溉管理服务中心,山东 滨州 256600)摘要:本文综述了黄河灌区泥沙处理措施,阐述了新形势下传统泥沙处理技术存在的问题,确定了河道长距离运输泥沙处理的发展方向,并说明了提水设施设置在河道泥沙中对泥沙的利用、处理、运输等方面的作用和效果,以供专业人士进行一定的参考与借鉴。

关键词:引黄灌区;渠道泥沙;处理措施作为灌区农业生产的重要水源,黄河成为两岸经济发展的命脉。

黄河有很多泥沙,引水必引沙在引黄灌溉事业发展中一直困扰着众多水利工作者,大型灌区的持续建设和节水改造项目相继启动使该问题变得更加刻不容缓,水沙调和成为水资源调配和环境保护方面不可忽视的重要问题。

而且,灌区下游节水灌溉的主要问题是泥沙的沉积和处理。

在实行节水灌溉的同时,首先要注意处理泥沙堆积的危害,兴水利必须结合实际情况。

近年来,随着对环境保护观念的提高,传统引水灌溉法中也发现了传统的泥浆处理方法与目前形势不相称的现象。

探索有效的工程措施和合理的运行方式,以适应今后黄边事业的长期发展,减少河道吸引水泥沙的负面影响,成为当前河道泥沙处理研究的方向和目的。

1 渠首的防沙处理 河道引水防沙的主要问题是,如何充分利用黄河资源,引入能吸引高泥沙的浑水灌溉,不影响河道泥沙堆积的发展。

近年来,黄河水资源逐年不足,灌溉进入雨季,避免沙混水的战略越来越困难,大多数情况下,灌区需要引进高含沙量浑水灌溉。

同时,随着黄河下游河床逐年升高,河道吸引水分和沙的比例逐渐增大,需要提高灌溉引入高含沙量的概率,因此,河道界沙量增加,对泥沙的处理负担加重。

进入河道的泥沙,如果能在进入河道前处理泥浆,那就最好了。

但是,目前黄河灌区的水流均无坝,黄河下游河流的泥沙主要以微粒漂浮,沙沿断面水深分布较为均匀,在吸引无坝水的前提下,采用黄河表层物流的方法减少进入河道的泥沙非常有限,对河道的防沙作用也非常有限。

因此,为了减少河道中漂浮的泥沙沉积,必须采取以下措施:流速增加,泥沙悬浮,水的沉淀物承载能力增加,沉积减少。

水的流速与流量计算公式

水的流速与流量计算公式

水的流速与流量计算公式嘿,咱们来聊聊水的流速与流量计算公式这回事儿。

你知道吗,水在流动的时候,就像个调皮的孩子,一会儿快一会儿慢。

而我们要搞清楚它跑得多快、流过多少,就得靠一些神奇的公式。

先来说说流速。

想象一下,你在河边看着河水奔腾,流速就是水在单位时间内跑过的距离。

比如说,一秒钟内水流过了 5 米,那流速就是 5 米每秒。

那怎么算这个流速呢?咱们有一种简单的方法,叫“浮标法”。

我之前去郊外的小河边玩耍的时候,就亲自试验过。

我找了一块小木板当作浮标,轻轻放在水面上。

然后,我在岸边选了两个固定的点,用手机的秒表功能计时,看小木板从一个点漂到另一个点用了多长时间。

通过测量这两个点之间的距离,再除以时间,就能算出大概的流速啦。

再讲讲流量。

流量就是在一段时间内通过某一个横截面的水的体积。

比如说,一分钟内通过一个管道横截面的水有 10 立方米,那流量就是10 立方米每分钟。

计算流量的公式是:流量 = 流速×横截面积。

这就好比水流是一群排着队跑步的小朋友,流速是每个小朋友跑的速度,横截面积就是队伍的宽度,两者一乘,就知道整个队伍在单位时间内跑过去多少人啦,也就是水的流量。

假设我们有一条宽 2 米、深 1 米的小河,测得流速是 3 米每秒。

那横截面积就是 2×1 = 2 平方米。

流量就是 3×2 = 6 立方米每秒。

这就意味着,每秒钟有 6 立方米的水从这里流过。

在实际生活中,了解水的流速和流量计算公式可重要啦。

比如工程师们在设计水利工程的时候,要算清楚水的流速和流量,才能保证大坝、水库这些设施安全可靠,不会被水冲垮。

农民伯伯灌溉农田也得心里有数,知道水的流量够不够浇地。

总之,水的流速和流量计算公式虽然看起来有点复杂,但只要我们多观察、多实践,就像我在小河边做的小实验那样,就能慢慢搞明白,让这些知识为我们的生活服务。

所以呀,可别小看这水的流速和流量计算公式,它里面的学问大着呢,能帮我们解决好多实际问题!。

浅谈人民胜利渠灌区渠道的淤积原因及处理措施

浅谈人民胜利渠灌区渠道的淤积原因及处理措施

浅谈人民胜利渠灌区渠道的淤积原因及处理措施作者:岳俊丽王菊霞王楠杨英鸽来源:《城市建设理论研究》2013年第30期摘要:人民胜利渠灌区渠道淤积阻碍所流经地区的农业灌溉,影响沿渠人民群众的正常生产生活。

渠道清淤是保证农业灌溉渠道畅通的重要措施,是每年农田水利基本建设的一项重要内容。

本文结合目前人民胜利渠渠道清淤存在的现状,通过多年来的探索和实践,提出了妥善处理好泥沙问题的若干方法。

关键词:人民胜利渠渠道淤积泥沙处理中图分类号:TV732 文献标识码:A1. 人民胜利渠灌区概况人民胜利渠是新中国引黄灌溉第一渠。

灌区位于河南省北部,总面积1183km2。

主要浇灌新、焦两市的8县( 市、区) 45个乡(镇) 的土地, 并承担新乡市城市用水的任务。

设计灌溉面积88.6 万亩,实灌面积60万亩。

设计引水流量60m3/ s。

灌区有渠灌、排水、沉沙、井灌四套工程系统。

1987年以前有沉沙池, 自流沉沙, 目前, 已被迫浑水灌溉。

开灌以来,人民胜利渠从黄河引水294.95亿立方米,引沙43451.63万吨 , 年均引沙量924.50万吨, 平均含沙量14.73kg/ m3。

其中农业灌溉引水年平均引沙量539万吨。

人民胜利渠近60年来,灌区泥沙淤积分布,主要分三个时段:第一时段:由开灌初的1952 年~1981年,整个时段沉沙池以处理泥沙为主要措施。

第二时段:由1981年~1986 年,这一阶段沉沙池是二次复淤,与第一阶段相比拦沙率下降,处理泥沙主要是利用沉沙池和输沙至田并举。

第三阶段:由1986 年以来,原来的沉沙池都已还耕停用,不能集中处理泥沙。

因此,这一阶段引进的泥沙主要淤积在渠道内和田间,其中灌溉渠道内约50%,田间约34%。

2. 人民胜利渠泥沙处理现状人民胜利渠灌区是黄河下游第一座大型引黄灌区。

引黄灌溉在引水的同时也引来了大量泥沙, 并由此造成渠道淤积, 就引黄灌区的地形条件, 目前无论是泥沙运动基本理论还是引水工程实践技术, 都不可能将泥沙全部远距离输送, 尤其是其中较粗的部分, 均集中淤积于渠道及其两侧的狭长地带, 所以,引黄灌区每年都要耗费大量的人力、物资对渠道进行清淤后,才能保证其正常运行。

粗颗粒物料管道水力输送不淤临界流速计算

粗颗粒物料管道水力输送不淤临界流速计算

粗颗粒物料管道水力输送不淤临界流速计算邱灏;曹斌;夏建新【摘要】近30年来,固体物料的管道水力输送技术应用越来越广泛。

在管道水力输送系统设计中,不淤临界流速是首先需要确定的重要参数,对确保管道安全输送具有重要意义。

对于细颗粒物料,已有比较成熟的计算方法,但对粗颗粒物料,不同的计算式差异较大,给参数确定带来困难。

在对已有的管道不淤临界流速计算进行比较分析基础上,探讨了颗粒浓度、粒径、密度以及管道直径等因素对不淤临界流速的影响,并分析了计算式结构的差异。

整理不同学者针对粗颗粒输送的试验数据,重点分析了不淤临界流速随颗粒粒径加大的变化规律。

基于量纲分析法,提出了粗颗粒在管道输送中不淤临界流速计算式,其计算结果与试验数据相对误差在10%以下,基本满足不淤临界流速计算的工程要求。

%In the past 30years,pipeline hydraulic transportation of the solid materials has been applied much more wildly. In the design of the pipeline hydraulic transportation system, the non⁃silting critical velocity is an important parameter needed to be ascertained at first, which has a great significance for the system operation safety. For the fine⁃grained materials in the pipeline hydraulic transportation system, many calculation methods can be applied for this parameter. However, for the coarse⁃grained materials, how to choose the calculation formulas is a difficult problem because of their great different results. In this paper, based on the comparison and analysis of the existing non⁃silting critical velocity calculation formulas, the influences of the factors including particle concentration, size distribution, density and diameter of the pipeline, on the non⁃silting critical velocity arediscussed especially for the coarse⁃grained materials, the structure differences of the formulas are compared. A careful analysis of variation law of the non⁃silting critical velocity changed with the increase of particle size is made by sorting out the experimental data of the coarse⁃grained materials transport given by different scholars. And based on a dimensional analysis, a new formula to calculate the non⁃silting critical velocity in a horizontal pipeline hydraulic transportation system has been suggested. The relative errors between the calculated results and the tested data are less than 10%, which can basically meet engineering requirements of calculation of the non⁃silting critical velocity.【期刊名称】《水利水运工程学报》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】6页(P103-108)【关键词】粗颗粒物料;管道;水力输送;不淤临界流速【作者】邱灏;曹斌;夏建新【作者单位】中央民族大学生命与环境科学学院,北京 100081;中央民族大学生命与环境科学学院,北京 100081;中央民族大学生命与环境科学学院,北京100081【正文语种】中文【中图分类】TD522固体物料管道水力输送因其效率高、成本低、环境友好等特点成为继公路、铁路和水运之后的第四大运输方式,如昆钢大红山精铁矿输送管线长达171 km,年输送量高达600万t;正在建造的神渭输煤管线输送距离达到750 km[1]。

注册土木工程师(水利水电工程)专业案例 渠系输水建筑物

注册土木工程师(水利水电工程)专业案例 渠系输水建筑物

(6)冬季流冰问题 主要有两种方法:一是在渠道内造成冰盖,流速
不大于0.5m/s ;二是保持渠道内不结冰的流速, 通常不小于1.5m/s,当流速达到2~3m/s时,可防止 渠道水面结冰。
(三)渠道渗漏计算 1 . 自由渗漏情况下渠道
1)比拟法 2)实测法 3)经验公式法 2 .顶托渗流情况下渠道 3 .有衬砌及其他防渗措施的渠道
3 . 纵横断面设计 先拟定适宜的槽身纵坡i和槽宽B,而后根据给定
的设计流量进行水力计算。加大纵坡,有利于缩小 渡槽横断面,减小工程量,但过大的纵坡,可能使
上、下游渠道受到冲刷。槽身净宽B应与水深h保持
适宜的深宽比。
4. 渡槽水力计算 5. 进口与渠道的连接
为使槽内水流与渠道平顺衔接,在渡槽的进、出 口需要设置渐变段,渐变段长度 和 可分别采用进、 出口渠道水深的4倍和6倍。
东深供水改造工程现浇U形薄壳混凝土渡槽槽身采用 机械化模架施工。
东深供水改造工程樟洋渡槽:该渡槽全长100m, 槽身为“U”形薄壳、简支式结构、跨径有24及12m两种, 其中24m跨径的采用双向预应力技术。
东深供水改造工程旗岭渡槽:设计过水流量90m3/s, 是目前世界上最大的预应力钢筋混凝土 “U”形薄壳输水 建筑物。全长637m,肋拱跨径为52.5m,槽身净宽7m ,
1 . 倒虹吸管的布置 2 . 倒虹吸管的水力计算 给定设计流量,允许的水位降落值,利用压力流公式, 选定虹吸管的断面尺寸,检验上、下游水面的衔接。
最大工作水头107m,2-2.65m钢管
(三)输水涵洞,排水涵洞
洞内水流形态可以是无压、有压或半有压。输水涵洞为 减小水头损失,多是无压的。排水涵洞可以是无压的,也可 设计成有压或半有压动应予注意。

第一节灌溉渠道流量确定和设计(3)

第一节灌溉渠道流量确定和设计(3)

弄虚作假要不得,踏实肯干第一名。19:30:4219:30: 4219:3012/1/ 2020 7:30:42 PM
安全象只弓,不拉它就松,要想保安 全,常 把弓弦 绷。20.12.119: 30:4219:30Dec-201- Dec-20
重于泰山,轻于鸿毛。19:30:4219:30: 4219:30Tuesday, December 01, 2020
(4) 梯形渠道水力最佳断面的计算公式: 在渠道比降和渠床糙率一 定的条件下,通过设计流量所需要的最小过水断面称为水力最佳断 面,梯形渠道水力最佳断面的水力要素按下表计算。
表3-16 梯形渠道水力最佳断面参数计算公式
梯型渠道水力最优断面常为窄深式,这种渠施工困难, 特别是大型渠道,当地形条件复杂时施工就更加困难, 因此在实际应用中,水力最优断面不一定是经济断面。 但水力最优断面具有工程量最小的优点,小型渠道和 石方渠道可以采用。在工程实践中为了经济合理,常 常放弃水力最优断面,而选用实用经济断面。实际过 程中存在一组宽浅式的梯形断面,其水深和底宽有一 个较广的选择范围,以适应各种具体情况的需要,而 在此范围内又能基本上满足水力最优断面的要求(即
(2) 续灌渠道设计流量的计算: 续灌渠道一般为干、支渠道,流量较大,上、 下游流量相差悬殊,这就要求分段推算设计 流量,各渠段可采用不同的断面。各级续灌 渠道的输水时间都等于灌区灌水延续时间, 可以直接由下级渠道的毛流量推算上级渠道 的毛流量。所以续灌渠道设计流量的推算方 法是自下而上逐级、逐段进行推算。生产实 际中一般用经验公式估算续灌渠道分段设计 流量。
土质渠道不冲流速
渠床土质 轻壤土 中壤土 重壤土 粘土
不冲流速(m s-1)
备注
0.6~0.8 0.65~0.85 0.70~0.95 0.75~1.00
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式 J . 周维 博等 在 宝 鸡 峡 灌 区 管 道输 水 灌 溉 工 程试 验 中 , 采 用 B・ C・ 克诺 罗 兹公式 计算 确定 管 道
管) ; 临界不 淤流 速采 用 目测 法 测 定 , 即在 试 验 管 道
平 直段下 游安 装 1段 透 明有 机玻 璃 管 , 观 察 水 流 及 泥 沙运 动状 态 , 配合流量计测 定临界不淤流速 ; 流 量采 用多 普 勒超 声波 流 量计测 定, 测 量 精 度
wa t e r de l i v e r y i n pi p e l i n e: c a l c u l a t i o n me t h o d
管 道 输 水 灌 溉 是 目前 应 用 最 广 泛 的节 水 灌 溉 工 程技 术措 施之 一 , 它具 有 成 本 低 、 节 水 明显 、 管 理
1 0 。h m

般包 括 泥沙, 浑水 管道 输 水 临 界 不 淤 流 速 试 验 沙 样 采 用 黄
以及 含沙 量 、 输 送管 径 、 外界 温度等 因素 .
占节 水灌 溉工 程 总 面 积 的 2 4 . 4 %. 临界 不
析该试验结果 , 并结合固体颗粒管道输送资料, 认为 影 响浑水管道输 水 临界 不 淤流 速 的主要 因素 是浑 水
表 1为浑 水管道输水 临界不淤流速 试验结 果. 分
与C a l e j o等 通 过模 型分 析提 出 了解 决 浑水 管道 淤 堵 的方 法 , 但 其 方 法 均 有 一 定 的局 限性 . 因而 有 必
要 对浑水 管 道 输 水 灌 溉 的临 界 不 淤 流 速 进 行 系 统
地 研究 .
v e l o c i t v wa s e s t a b l i s he d b a s e d o n t he s e d i me n t s u s p e n s i o n e ic f i e n c y e o e fi e i e n t a nd t h e s us p e n d e d s e — d i me n t e n e r g y d i s s i p a t i o n p r i n c i p a 1 .Th e s e d i me n t s u s p e ns i o n e ic f i e n c y c o e ic f i e n t h a s b e e n d e t e r mi n e d b v t h e e x p e r i me n t a l da t a .h wa s c o n f i r me d t h a t t he ma x i mu m e r r o r i S 2. 9 58 % be t we e n t h e p r e d i c t e d c r i t i c a l v e l o c i t y a n d e x p e r i me n t a l o ne . Ke y wor ds :Ye l l o w Ri v e r i r r i g a t i o n; c r i t i c a l n o n — s i l t i n g v e l o c i t y; mud d y wa t e r; i n lu f e n c i n g f a c t o r ;
为0 . 5 % .
临 界不 淤流 速 ; 张 英 普 等 利 用 管 道 试 验 资 料 , 参 考舒 克 ( S h o o k ) 和杜兰德 ( D u r a n d ) 公式, 通 过 回 归
分 析得 出管 道 临界不 淤流 速 经 验 公 式 . 这 些 公 式 均
是利 用试 验 资 料 对 固体 颗 粒 管 道 输 送 的 临 界 流 速 公 式进 行修 正 , 其适用性 和可靠性差. 李 永 业 等
临界 不 淤 流 速 的影 响 因素
影 响 浑水 管道 输 水 临界 不 淤 流 速 的 因素 很 多 ,

方 便 等特点 , 已成为 世 界许 多 发 达 国家发 展 节 水 灌
溉, 进 行工 程技 术改 造 的一个 方 向性技 术 措 施 . 据统计 , 截至 2 0 1 0年 底 , 我 国节 水 灌 溉 工程 总 面积 2 . 7 3 3×1 0 h m , 其 中管 道 输 水 灌 溉 面积 为 6 . 6 7×
淤流 速是 浑水 管道 输 水 灌 溉 工 程 规 划 、 设计 和 建设
河 支流渭 河 的淤 积 泥 沙 , 密度为 2 6 5 0 k g / m , 中值 粒径 d 为 0 . 0 3 3 n l m; 用 试 验 沙样 和 清 水 配 制 了 6
组不 同含 沙 量 S ( 重 量 比分 别 为 2 . 6 5 %, 4 . 1 8 %, 5 . 4 6 %, 6 . 5 8 %, 8 . 2 3 %, 1 0 . 5 9 %) 的浑水水 样 ; 试验 管道 采用 4种 管 径 D( 9 0 , 1 1 0 , 1 4 0 , 1 6 0 i n o) t 、 长度 均为 6 0 m、 管 材 为 聚氯 乙烯 的 硬 塑料 管 ( U P V C
中 的一个 重要 参数 , 以 往在 管 道 输 水 灌 溉 工程 设 计 中, 由于缺 乏 相 关 计 算 依 据 , 其 临界 不 淤 流 速 的计
算 多借用 有 关 固 体 颗 粒 管 道 输 送 的 临 界 流 速 公 式
确定 , 例 如 杜兰德 ( D u r a n d ) 、 B・ C・ 克 诺 罗兹 等 公
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