[發(fā)明專利]一種彎道取水明渠內(nèi)攔污網(wǎng)的布設(shè)方法和攔污網(wǎng)在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811054206.7 | 申請日： | 2018-09-11 |
| 公開（公告）號： | CN108999152A | 公開（公告）日： | 2018-12-14 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 韓瑞;紀平;康占山;趙懿珺;劉彥;段亞飛;曾利 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國水利水電科學研究院 |
| 主分類號： | E02B5/08 | 分類號： | E02B5/08 |
| 代理公司： | 北京國林貿(mào)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11001 | 代理人： | 李富華;李桂玲 |
| 地址： | 100038 北京市*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 攔污網(wǎng) 布設(shè) 明渠 取水 彎道 布設(shè)位置 垂向 構(gòu)建 污染物特征 模型驗證 收集裝置 數(shù)學模型 水力特征 水平布設(shè) 物理模型 導流板 明渠流 攔污 流場 三維 分析 | ||
本發(fā)明涉及一種彎道取水明渠內(nèi)攔污網(wǎng)的布設(shè)方法和攔污網(wǎng)，包括：構(gòu)建彎道明渠三維數(shù)學模型；構(gòu)建彎道明渠物理模型；模型驗證；彎道取水明渠流場的分析；攔污網(wǎng)的網(wǎng)型選擇；攔污網(wǎng)布設(shè)位置的選擇；攔污網(wǎng)布設(shè)水平角度的選擇；攔污網(wǎng)布設(shè)垂向傾角的選擇；攔污網(wǎng)表層導流板的布設(shè)；攔污網(wǎng)收集裝置的布設(shè)。本發(fā)明根據(jù)取水明渠斷面特點及局部水力特征，充分利用了取水明渠內(nèi)的流場特點，并從取水流速、污染物特征、攔污網(wǎng)的網(wǎng)型、布設(shè)位置、垂向傾斜角度、水平布設(shè)角度等方面分析了提高攔污網(wǎng)攔導污能力的可行性。根據(jù)所述方法設(shè)計的攔污網(wǎng)以最簡單的形式實現(xiàn)了高效攔污。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種彎道取水明渠內(nèi)攔污網(wǎng)的布設(shè)方法和攔污網(wǎng)，是一種基于流場模擬分析和物理模型試驗的研究方法，是一種用于濱海核電廠獲取清潔冷卻水源的攔污設(shè)施的設(shè)計方法和設(shè)施。
背景技術(shù)
近海暴發(fā)性海洋生物或漂浮性污染物堵塞濱海核電廠取水口運行的事件頻發(fā)，影響核電安全穩(wěn)定運行。核電廠取水明渠內(nèi)的物理攔截是電廠取水系統(tǒng)中第一道實體防護屏障，攔污網(wǎng)作為物理攔截的重要措施在保障核電取水安全中發(fā)揮著重要作用。彎道明渠是核電廠普遍采用的取水明渠布置方式，目前取水明渠內(nèi)攔污網(wǎng)的設(shè)計和使用通常僅考慮攔污網(wǎng)的材質(zhì)、網(wǎng)孔尺寸等，在攔污網(wǎng)的布設(shè)型式、位置、方式等方面，由于攔污網(wǎng)的布設(shè)尚無規(guī)范或理論指導，且很少結(jié)合取水明渠的水動力特性實現(xiàn)污染物的有效疏導和自清潔，攔污效果欠佳。因此，亟需指導電廠攔污網(wǎng)布設(shè)的有效布設(shè)方法。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提出了一種彎道取水明渠內(nèi)攔污網(wǎng)的布設(shè)方法和攔污網(wǎng)。所述的方法利用典型側(cè)向進水彎道明渠流場水力特征，提出了提高攔污網(wǎng)對漂浮性污染物的攔導污能力的布設(shè)方法，為指導電廠攔污網(wǎng)的布設(shè)提供了依據(jù)。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：一種彎道取水明渠內(nèi)攔污網(wǎng)的布設(shè)方法，所述方法包括如下步驟：
步驟1，構(gòu)建彎道明渠三維數(shù)學模型：三維數(shù)學模型的構(gòu)建包括按照明渠設(shè)計尺寸構(gòu)建模擬明渠渠道，根據(jù)渠道形狀獲取內(nèi)流場特征，以及物項的輸移、聚集過程，并提出攔污網(wǎng)初步布設(shè)原則，指導物理模型的設(shè)計；
步驟2，構(gòu)建彎道明渠物理模型：確定物理模型的尺寸，為物理模型試驗中攔污網(wǎng)的布設(shè)、物項的運移趨勢研究提供判定性支持，進而優(yōu)化物模試驗方案；
步驟3，模型驗證：采用物理模型流場實測結(jié)果驗證數(shù)學模型模擬結(jié)果，并確定各自的優(yōu)勢；
步驟4，彎道取水明渠流場的分析：在彎道取水明渠轉(zhuǎn)彎處，水流受彎道影響，流速橫向上進行重新分配，彎道進口段主流區(qū)貼近凸岸，其后在彎道離心力的作用下，主流區(qū)逐漸脫離凸岸向凹岸側(cè)過渡，在彎道出口段下游主流區(qū)已貼近凹岸水域，在明渠凸岸側(cè)下游區(qū)域形成較大范圍的回流區(qū)，回流區(qū)的長度、寬度及強度與明渠來流流速相關(guān)；
步驟5，攔污網(wǎng)的網(wǎng)型選擇：選取現(xiàn)行主要攔污網(wǎng)的網(wǎng)型，分析攔污網(wǎng)結(jié)構(gòu)及網(wǎng)前流場，挑選能夠較好利用流場水力特征的攔污網(wǎng)的網(wǎng)型；
步驟6，攔污網(wǎng)布設(shè)位置的選擇：根據(jù)攔污網(wǎng)形成的弱順網(wǎng)流與彎道明渠形成的主流聚集趨向一致時，水流對污染物的聚集效應最佳的原理，以及流場分析的結(jié)果，選擇攔污網(wǎng)的布設(shè)位置；
步驟7，攔污網(wǎng)布設(shè)水平角度的選擇：根據(jù)攔污網(wǎng)水平布設(shè)角
步驟8，攔污網(wǎng)布設(shè)垂向傾角的選擇：根據(jù)網(wǎng)面傾斜的角度越小網(wǎng)面與污染物的摩擦力越小的原理，選擇網(wǎng)面的垂向傾角；
步驟9，攔污網(wǎng)表層導流板的布設(shè)：根據(jù)水體表層順流流動的原理及明渠內(nèi)流場特征，設(shè)置表層導流板，將水體表層漂浮的污染物導至攔污網(wǎng)的特定區(qū)域；
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