第1章 绪论 1
1.1 河流泥沙对水利工程的危害 1
1.2 渠首二级泥沙处理设施—沉沙池工程研究现状 2
1.3 沉沙池工程数值模拟研究现状 9
1.4 挟沙水流含沙量分布研究现状 11
第2章 圆中环沉沙排沙池的布置形式及研究方案 14
2.1 “圆中环”结构形式与设计工作原理 14
2.2 “圆中环”模型设计与制作 15
2.3 “圆中环”试验方法 20
2.4 “圆中环”试验方案设计 22
第3章 圆中环沉沙排沙池流速分布特性试验研究 23
3.1 “圆中环”流速试验测试 23
3.2 “圆中环”流速试验结果与分析 25
3.3 小结 49
第4章 圆中环沉沙排沙池流场数值模拟研究 51
4.1 湍流模型的选择 51
4.2 数值模拟方法的选择 53
4.3 自由表面的选择 54
4.4 边界条件 55
4.5 数值模拟结果计算与分析 58
4.6 小结 73
第5章 圆中环沉沙排沙池含沙量分布特性试验研究 74
5.1 “圆中环”含沙量试验测试 74
5.2 “圆中环”含沙量试验结果与分析 75
5.3 小结 97
第6章 圆中环沉沙排沙池沉沙特性试验研究 98
6.1 “圆中环”沉沙试验测试 98
6.2 “圆中环”沉沙试验结果与分析 99
6.3 “圆中环”截沙率及出水渠粒径结果与分析 112
6.4 小结 116
第7章 圆中环沉沙排沙池排沙特性试验研究 117
7.1 “圆中环”排沙试验测试 117
7.2 “圆中环”排沙试验结果与分析 117
7.3 “圆中环”最大沉沙粒径试验结果与分析 126
7.4 小结 130
第8章 圆中环沉沙排沙池水沙分离机理研究 131
8.1 “圆中环”结构形式分析 131
8.2 “圆中环”流速分布特性分析 132
8.3 “圆中环”含沙量分布特性分析 132
8.4 “圆中环”沉沙粒径分布特性分析 132
8.5 “圆中环”截沙率及排沙耗水率分析 134
8.6 小结 135
第9章 圆中环沉沙排沙池主要结构尺寸设计方法 136
9.1 圆中环沉沙排沙池平面直径设计 136
9.2 圆中环沉沙排沙池倒锥体坡度及沉沙池深度设计 144
9.3 小结 147
第10章 圆中环沉沙排沙池溢流堰结构优化实验研究 148
10.1 圆中环沉沙排沙池物理模型 148
10.2 圆中环沉沙排沙池的溢流堰结构及其优化 148
10.3 试验方法和试验结果分析 149
10.4 小结 155
第11章 圆中环沉沙排沙池的迷宫堰结构分析 156
11.1 迷宫堰简介 156
11.2 迷宫堰水力设计 156
11.3 迷宫堰截沙效果 159
11.4 不同形状宫室的比较 160
11.5 小结 160
第12章 迷宫堰型圆中环沉沙排沙池的含沙量试验研究 162
12.1 含沙量试验 162
12.2 含沙量试验结果与分析 164
12.3 小结 167
第13章 迷宫堰型圆中环沉沙排沙池沉沙特性试验研究 169
13.1 沉沙试验 169
13.2 沉沙试验结果与分析 170
13.3 小结 173
第14章 圆中环沉沙排沙池水力计算方法研究 174
14.1 泥沙沉速计算 174
14.2 泥沙沉降率计算 174
14.3 泥沙冲洗计算 177
14.4 圆中环沉沙排沙池设计 182
14.5 小结 184
第15章 圆中环沉沙排沙池进水前池与出水环堰 185
15.1 圆中环沉沙排沙池的进水前池 185
15.2 圆中环沉沙排沙池的出水环堰 185
15.3 与进水前池和出水环堰相关的圆中环沉沙排沙池基本参数 185
15.4 圆中环沉沙排沙池处理的泥沙特性 188
15.5 进水廊道及中心出水环堰的直径设计 190
15.6 通过圆中环沉沙排沙池中心出水环堰的最大沉沙粒径研究 193
15.7 小结 197
第16章 中心出水环堰的优化试验研究 198
16.1 圆中环沉沙排沙池物理模型 198
16.2 三种不同出口的中心出水环堰试验比较 198
16.3 小结 203
第17章 圆中环沉沙排沙过滤池模型清水试验研究 204
17.1 圆中环沉沙排沙过滤池 204
17.2 模型设计 206
17.3 过滤料粒径的选择及滤水试验 207
17.4 沉沙池清水流速试验 209
17.5 小结 211
第18章 圆中环沉沙排沙过滤池模型浑水试验研究 212
18.1 浑水流速试验 212
18.2 浑水淤堵试验 213
18.3 排沙清淤与滤料反冲洗试验 215
18.4 小结 216
第19章 圆中环沉沙排沙过滤池过滤系统模型与试验 217
19.1 圆中环沉沙排沙过滤池过滤系统概述 217
19.2 圆中环沉沙排沙过滤池过滤系统工作原理 218
19.3 模型试验材料及量测 218
19.4 试验结果与分析 219
19.5 过滤层反冲洗试验 223
第20章 圆中环沉沙排沙过滤池沉沙冲沙特性试验研究 226
20.1 试验模型参数 226
20.2 圆中环沉沙排沙过滤池沉沙试验研究 227
20.3 圆中环沉沙排沙过滤池冲沙试验研究 228
20.4 冲沙道流速试验 230
20.5 小结 231
第21章 圆中环沉沙排沙过滤池中心出水环堰结构优化试验研究 232
21.1 沉沙池清水试验 232
21.2 沉沙池浑水沉积试验 236
21.3 小结 237
第22章 圆中环沉沙排沙过滤池过滤系统优化试验 239
22.1 圆中环沉沙排沙过滤池系统简介 239
22.2 过滤池滤水层设计 239
22.3 试验材料 241
22.4 试验内容与方法 242
第23章 满足河水滴灌标准的筛网式滤水层结构试验 244
23.1 滤料层铺设 244
23.2 清水试验 244
23.3 浑水试验 245
23.4 反冲洗试验 245
23.5 小结 247
第24章 砂石滤水层结构满足村镇供水原水粗滤标准的试验研究 248
24.1 滤水层设计 248
24.2 过滤试验 248
24.3 反冲洗试验 251
24.4 小结 253
第25章 砂石滤水层结构满足村镇供水原水粗滤标准滤水层稳定性试验 255
25.1 滤水层设计 255
25.2 滤水槽运行过程中各周期内进出水浊度与上下游水位差变化 255
25.3 每个周期末滤水槽的反冲洗效果 257
25.4 滤料层的破坏试验 259
25.5 小结 262
参考文献 264