自然河床与人工渗渠滤床结构研究.pdf

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1、SItANXIWATERRESOURCES自然河床与人工渗渠滤床结构研究段妙珍(太原理工大学矿业工程学院，山西太原030024)[摘要]针对黄河取水泥沙含量高的问题，提出了人工渗渠滤床系统，通过室内模拟试验，对人工渗床结构及使用进行研究，尽可能以简单的结构来实现其进水、入渗及排水功能，减少工程难度。使用过程中淤积的泥沙通过间歇式反冲洗方法维护，保证人工渗床正常工作。研究表明，人工渗床对引取黄河水具有实际意义。[关键词]黄河取水；人工渗床；渗床结构[中图分类号]Ⅳ67[文献标识码]A[文章编号]1004—7042(20

2、14)06—0036—021引言出水口，上水室顶部开有2个可控制的小孔，用于排黄河取水主要的问题是泥沙含量高，所有取黄河气和向筒内添加淤泥。人渗系统沿柱体垂向布置三列水的方法中都不可避免地要考虑到这个问题。黄河取孑L，分别为测压孔、负压计孑L和分层取料孔。水常用的方法是修建沉沙池和地下渗渠或通过辐射供水系统用于提供稳定的水头，由圆柱形水箱和井来得到含沙量较低的黄河水。有关学者对辐射井在旋杆组成。圆柱形水箱由内外两层组成，内层低于外黄河滩地地下水资源开发中的应用及在中条山供水层i0cm，内层底部有2孔，用于外部向水箱供

3、水和水方案比选中对渗渠和浮船取水等进行了研究分析。箱向人渗系统供水，当内筒水位高于内层高度时，多在对比分析各种黄河水取水方式后，提出渗渠与余水量排入内外箱夹层中，通过外筒底部的排水孔排人工渗床结合引取黄河水的方案。此次研究通过室内出。调节水箱在旋杆上的位置达到向人渗系统提供不模拟试验方法，主要讨论人工渗床的供水系统、清水同的稳定水头的目的。收集系统和人工渗床的反冲洗系统，为人工渗床的应测压系统由带刻度的米格纸和测压管组成，测压用提供理论依据。管分别与人渗系统上0～12号测压孔通过皮管连接，2试验条件用于试验过程中观测

4、人渗系统中各测压孑L的水头。2．1试验材料试验时入渗系统从上向下供水，待供水稳定后读试验材料取自山西省吕梁市柳林地区黄河滩地，取测压管读数，计算各层水力梯度，利用达西渗透公取回后采用筛分和比重计结合的方法对其级配做了式计算渗透系数。测定，其中：粒径大于90mm的占19．5％，粒径在9O～试验时，先将支撑层土石料装入填料筒中，然后50mm之间的占15．3％，粒径在50—30ITlm之间的占在支撑层上装入过滤层。调节供水系统至某一水头，11．3％，粒径在30—10mm之间的占20．7％，粒径小于先做一组不加淤泥的空白试验

5、，待入渗系统出流稳定10mm的占33．2％。根据《土的分类标准》，黄河滩地原后，每隔5min记录清水情况下测压管读数及单位时状砂砾石介质属于巨粒混合土中的卵石混合土，不均间内人渗系统的排水量，至少测3次。然后向过滤层匀系数156，曲率系数4．33，容重2．8t／m。。表面分别加10mm，20mm，30mm的淤泥，重复上述2．2试验仪器及测定方法试验，得到不同淤泥厚度下各测压管读数及入渗系统试验所用仪器主要包括人渗系统、供水系统和测流量。变换水头，重复上述试验，得到不同水头清水及量系统三部分。入渗系统为钢制圆筒，直径3

6、0cm，分各种淤泥厚度下测压管读数及流量。上水室、填料室及下水室三部分，通过法兰盘连接。填3试验结果与分析料室高130cm，上水室和下水室高度均为15cm，下3．1供水系统水室固定在高3013m的混凝土底座上，上水室和下水自然与人工渗床取水方式以山西省吕梁市柳林室侧面十字方向分布有4个可控制的小孔，为进水或县黄河滩地为例，对供水系统、清水收集系统以及人山西水利富富技术与应用·2014年第6期工渗床反冲洗系统进行研究。表1与表2分别是过滤层为混合料15era+土工由于人工渗床修建在黄河滩地上，供水水源来自布+1～0．2

7、5mm滤料20era+土工布和混合料15cm+土黄河主流，将黄河水通过开挖渠道引人人工渗床，自工布+1～0．25mm滤料12em+土工布时得到的试验数然渗渠修建在黄河河床与人工渗床之间。据，混合料为10～50mm的黄河原状土。表1采取一次人工渗渠分进水渠、渗水渠和排水渠三部分。黄反冲进行冲洗，反冲水头约3m，反冲时间约20rain，河水引入人工渗渠后先进入进水渠，然后横向流过渗反冲后进行最低水头正常供水，流量基本与淤泥厚度水渠，最后进入排水渠将过滤后的黄河水排人沉沙为10mm时相同；表3采取间歇式反冲，反冲水头约池，

8、最终将经过沉沙后的黄河水回排至黄河中。其中3m，每次反冲间隔时间约5min，反冲进行3次后出渗水渠是人工渗床的主体部分，用于过滤黄河水。水量不再有明显变化，且反冲后进行最低水头正常供渗水渠分成不同的槽段，方便填料、冲洗以及人水，流量基本与未添加淤泥时相同。工渗渠的维护。具体分段方式根据实际情况而定。渗通过试验发现，采用间歇式反冲洗的方法效果最水