一種管道泥沙淤積特性的測試方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種管道泥沙淤積測試特性方法，它包括以下步驟：1、配置含砂率為的進水；2、測定當前模擬管道的管底坡度，由模擬管道進水口排放含砂率為的進水，并測定不同時刻t時模擬管道出水含砂率ρ；獲得單次實驗數(shù)組，該單次實驗數(shù)組包括模擬管道出水含砂率ρ、對應(yīng)時刻t及相應(yīng)的模擬管道的管底坡度；3、調(diào)整所述模擬管道的管底坡度，將所述模擬管道沖洗干凈，重復所述步驟1至步驟2，獲得預設(shè)數(shù)量的單次實驗數(shù)組后，根據(jù)預設(shè)數(shù)量的單次實驗數(shù)組繪制模擬管道的淤積特性曲線。本發(fā)明的優(yōu)點是：既能反應(yīng)管道泥沙沉積隨著時間的變化過程，又能反應(yīng)管道堵塞程度，出水含砂率數(shù)據(jù)準確、可靠。
【專利說明】
一種管道泥沙淤積特性的測試方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種管道泥沙淤積測試技術(shù)，具體涉及一種管道泥沙淤積的測試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]城市的排水管道系統(tǒng)是現(xiàn)代化城市不可或缺的重要市政基礎(chǔ)設(shè)施，管道淤積堵塞是排水管網(wǎng)日常運行管理中面臨的重要問題。污水在管道輸送過程中，泥沙等沉積物會發(fā)生沉淀淤積從而導致排水不暢，對城市水污染防治和城市排漬、排澇以及防洪造成巨大威脅。
[0003]目前排水管網(wǎng)的設(shè)計施工中缺乏管道游積與反沖洗的技術(shù)參數(shù)，后期的運行管理缺乏分析管道淤積的技術(shù)手段，難以評估地下排水管網(wǎng)的淤積狀況，在排水管網(wǎng)的水力計算分析和養(yǎng)護清淤管理上缺少必要的數(shù)據(jù)支持。
[0004]中國專利文獻CN 104897188 A于2015年9月9日公開了一種分析排水管道淤積特性的方法及實驗裝置，該專利裝置包括蓄水池、恒流水箱、測試管道、出水箱;蓄水池通過回流栗向所述恒流水箱供水，恒流水箱中的水以預設(shè)的恒定流量流入測試管道的進水口，測試管道的出水口與出水箱連通;測試管道上設(shè)有若干個水位監(jiān)測豎管，測試管道的坡度可調(diào)，測試管道內(nèi)設(shè)有用于模擬淤積情況的障礙物。
[0005]該專利方法測量第一監(jiān)測位置和第二監(jiān)測位置在無障礙物時的第一水力坡度、有障礙物時的第二水力坡度，根據(jù)第一水力坡度和第二水力坡度的比值確定管道淤積指數(shù)，獲得單次實驗數(shù)組，利用管道淤積指數(shù)反映管道的淤積情況。該方法存在的問題是:
1、在單組實驗中，設(shè)置單個或少數(shù)個障礙物后，通過測定有障礙物的水力坡度與無障礙物的水力坡度之比來反應(yīng)管道堵塞程度，該方法只能測定單次障礙物沉積情況，并不能反應(yīng)管道實際運行中障礙物或泥沙沉積隨著時間的變化過程。也就是說，該方法只能測試已有障礙的堵塞程度，而不能反應(yīng)管道泥沙淤積的形成過程。
[0006]2、在已有的障礙物較小或流量較大時，障礙物在模擬管道中不能穩(wěn)定沉積時，水位監(jiān)測豎管中的測壓管讀數(shù)難以穩(wěn)定，將導致測試誤差加大，即數(shù)據(jù)采集的誤差較大，測試結(jié)果不準確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是提供一種管道泥沙淤積特性測試方法，它能科學地記錄下管道中泥沙沉積的數(shù)據(jù)。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種管道泥沙淤積特性測試方法，包括有以下步驟:
1、配置含砂率為的進水；
2、測定當前模擬管道的管底坡度，由模擬管道進水口排放含砂率為的進水，并測定不同時刻t時模擬管道出水含砂率P;獲得單次實驗數(shù)組，該單次實驗數(shù)組包括模擬管道出水含砂率P、對應(yīng)時刻t及相應(yīng)的模擬管道的管底坡度；
3、調(diào)整所述模擬管道的管底坡度，將所述模擬管道沖洗干凈，重復所述步驟I至步驟2，獲得預設(shè)數(shù)量的單次實驗數(shù)組后，根據(jù)預設(shè)數(shù)量的單次實驗數(shù)組繪制模擬管道的淤積特性曲線。
[0009 ]上述步驟2中模擬管道出水含砂率P的測定方法為:
在t時刻，用質(zhì)量為ω的錐形瓶從模擬管道出水口取一定量出水，將錐形瓶和水樣放置在天平上稱重量，記為總質(zhì)量為M;
將上述水樣過濾，濾后顆粒烘干，確定砂粒質(zhì)量為m ；
查實驗溫度下水的密度P水，可確定模擬管道的出水含砂率
上述步驟3中繪制模擬管道的淤積特性曲線的方法為:以時間t為橫軸，以為縱軸，繪制對應(yīng)管道坡度i下的模擬管道淤積特性曲線。
[0010]由于本發(fā)明使用含砂率為的進水，在一定坡度的模擬管道中泥沙淤積隨著時間變化，出水中的含砂率開始逐漸減少，出水中含砂率越小說明管道堵塞越嚴重。通過多次單組實驗，繪制以時間t為橫軸，以出水含砂率為縱軸的管道泥沙淤積特性曲線，為排水管網(wǎng)的設(shè)計以及運營管理提供科學的參數(shù)。
[0011 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
1、通過測試出水含砂率，既能反應(yīng)管道泥沙沉積隨著時間的變化過程，又能反應(yīng)管道堵塞程度，為管道泥沙淤積狀況提供了更直接、有效的參數(shù)；
2、采用出水含砂率，避免了水紋波動導致的誤差，測量所得數(shù)據(jù)準確、可靠。
【具體實施方式】
[0012 ]本發(fā)明提供的一種管道泥沙淤積特性測試方法，包括有以下步驟:
1、配置含砂率為的進水；
將一定質(zhì)量的純水中加入適量的模擬砂粒(聚氯乙烯顆粒)，砂粒質(zhì)量與混合液的總質(zhì)量之比為含砂率;為防止砂粒沉淀，混合液需要保持流動或攪拌以維持含砂率穩(wěn)定；
2、測定當前模擬管道的管底坡度，由模擬管道進水口排放含砂率為的進水，并測定不同時刻t時模擬管道出水含砂率P;獲得單次實驗數(shù)組，該單次實驗數(shù)組包括模擬管道出水含砂率P、對應(yīng)時刻t及相應(yīng)的模擬管道的管底坡度；
3、調(diào)整所述模擬管道的管底坡度，將所述模擬管道沖洗干凈，重復所述步驟I至步驟2，獲得預設(shè)數(shù)量的單次實驗數(shù)組后，根據(jù)預設(shè)數(shù)量的單次實驗數(shù)組繪制模擬管道的淤積特性曲線。
[0013 ]上述步驟2中模擬管道出水含砂率P的測定方法為:
在t時刻，用質(zhì)量為ω的錐形瓶從模擬管道出水口取一定量出水，將錐形瓶和水樣放置在天平上稱重量，記為總質(zhì)量為M;
將上述水樣過濾，濾后顆粒烘干，確定砂粒質(zhì)量為m ；
查實驗溫度下水的密度P水，可確定模擬管道的出水含砂率
上述步驟3中繪制模擬管道的淤積特性曲線的方法為:以時間t為橫軸，以為縱軸，繪制對應(yīng)管道坡度i下的模擬管道淤積特性曲線。
[0014]上述砂粒采用聚氯乙烯顆粒，作為模擬砂粒。
【主權(quán)項】
1.一種管道泥沙淤積特性的測試方法，其特征是，包括有以下步驟: 1、配置含砂率為的進水； 2、測定當前模擬管道的管底坡度，由模擬管道進水口排放含砂率為的進水，并測定不同時刻t時模擬管道出水含砂率P;獲得單次實驗數(shù)組，該單次實驗數(shù)組包括模擬管道出水含砂率P、對應(yīng)時刻t及相應(yīng)的模擬管道的管底坡度； 3、調(diào)整所述模擬管道的管底坡度，將所述模擬管道沖洗干凈，重復所述步驟I至步驟2，獲得預設(shè)數(shù)量的單次實驗數(shù)組后，根據(jù)預設(shè)數(shù)量的單次實驗數(shù)組繪制模擬管道的泥沙淤積特性曲線。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管道泥沙淤積特性的測試方法，其特征是，所述步驟2中模擬管道出水含砂率P的測定方法為: 在t時刻，用質(zhì)量為ω的錐形瓶從模擬管道出水口取一定量出水，將錐形瓶和水樣放置在天平上稱重量，記為總質(zhì)量為M; 將上述水樣過濾，濾后顆粒烘干，確定砂粒質(zhì)量為m ； 查實驗溫度下水的密度P水，可確定模擬管道的出水含砂率。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種管道泥沙淤積特性的測試方法，其特征是，所述步驟3中繪制模擬管道的泥沙淤積特性曲線的方法為:以時間t為橫軸，以為縱軸，繪制對應(yīng)管道坡度i下的模擬管道泥沙淤積特性曲線。
【文檔編號】G01N5/04GK105910947SQ201610221432
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月11日
【發(fā)明人】李莉, 張賽, 何強, 艾海男, 胡學斌
【申請人】重慶大學