細(xì)顆粒泥沙靜水沉降實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、研究細(xì)顆粒粘性泥沙絮凝形成-發(fā)育的機(jī)理和沉降-淤積運(yùn)動(dòng)規(guī)律是泥沙運(yùn)動(dòng)力學(xué)的一個(gè)重要課題;對(duì)于深入認(rèn)識(shí)水庫(kù)泥沙淤積、海岸灘涂演變及港口航道維護(hù)具有重要意義。目前，很多學(xué)者從理論和實(shí)踐兩方面對(duì)細(xì)顆粒泥沙絮凝沉降進(jìn)行了研究，但仍有很多問(wèn)題尚未解決。
　　本文以渭河楊凌河段洪水淤積體為沙洋，運(yùn)用Ipp圖像處理軟件、借助分形理論，對(duì)絮凝體顯微鏡圖片進(jìn)行了分析研究，簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)計(jì)算絮凝體有效密度的計(jì)算方法。采用二維數(shù)字圖像計(jì)盒維數(shù)的計(jì)算方法，運(yùn)

2、用MATLAB軟件，計(jì)算了絮凝體的分形維數(shù)。從微觀方面探討了絮凝體的有效密度、孔隙率、直徑、分形維數(shù)在不同含沙量、電解質(zhì)條件下的變化規(guī)律。從宏觀方面對(duì)細(xì)顆粒粘性泥沙絮凝沉降過(guò)程進(jìn)行了試驗(yàn)研究。考慮到天然水體中多含有陽(yáng)離子，且陽(yáng)離子對(duì)細(xì)顆粒泥沙絮凝沉降影響較大，為此，以岡恰洛夫公式為基礎(chǔ)，引入離子濃度參數(shù)，擬合了絮凝體沉速公式。得出如下結(jié)論:
　　(1)在含沙量較小(50g/L、70g/L)時(shí)，絮凝體有效密度隨著時(shí)間呈現(xiàn)出先增大再減

3、小的趨勢(shì);當(dāng)含沙量為（100g/L、150g/L）時(shí)，絮凝體有效密度隨著時(shí)間變化表現(xiàn)為先減小再增大的趨勢(shì)。
　　(2)在其它影響因素不變條件下，隨著電解質(zhì)強(qiáng)度的增大，絮凝體分形維數(shù)呈現(xiàn)出先增加后減小的趨勢(shì)。
　　(3)絮凝體沉降過(guò)程可劃分為絮團(tuán)沉降和絮網(wǎng)沉降兩個(gè)階段。并且，在同一電解質(zhì)條件下，隨著含沙量的增大，絮凝體沉降速度逐漸減小并趨于穩(wěn)定。
　　(4)陽(yáng)離子化合價(jià)對(duì)絮凝體沉降速度的影響遠(yuǎn)大于電解質(zhì)強(qiáng)度的影響。