一种管道泥沙淤积特性的测试方法
【专利摘要】本发明公开了一种管道泥沙淤积测试特性方法，它包括以下步骤：1、配置含砂率为的进水；2、测定当前模拟管道的管底坡度，由模拟管道进水口排放含砂率为的进水，并测定不同时刻t时模拟管道出水含砂率ρ；获得单次实验数组，该单次实验数组包括模拟管道出水含砂率ρ、对应时刻t及相应的模拟管道的管底坡度；3、调整所述模拟管道的管底坡度，将所述模拟管道冲洗干净，重复所述步骤1至步骤2，获得预设数量的单次实验数组后，根据预设数量的单次实验数组绘制模拟管道的淤积特性曲线。本发明的优点是：既能反应管道泥沙沉积随着时间的变化过程，又能反应管道堵塞程度，出水含砂率数据准确、可靠。
【专利说明】
一种管道泥沙淤积特性的测试方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种管道泥沙淤积测试技术，具体涉及一种管道泥沙淤积的测试方法。
【背景技术】
[0002]城市的排水管道系统是现代化城市不可或缺的重要市政基础设施，管道淤积堵塞是排水管网日常运行管理中面临的重要问题。污水在管道输送过程中，泥沙等沉积物会发生沉淀淤积从而导致排水不畅，对城市水污染防治和城市排渍、排涝以及防洪造成巨大威胁。
[0003]目前排水管网的设计施工中缺乏管道游积与反冲洗的技术参数，后期的运行管理缺乏分析管道淤积的技术手段，难以评估地下排水管网的淤积状况，在排水管网的水力计算分析和养护清淤管理上缺少必要的数据支持。
[0004]中国专利文献CN 104897188 A于2015年9月9日公开了一种分析排水管道淤积特性的方法及实验装置，该专利装置包括蓄水池、恒流水箱、测试管道、出水箱;蓄水池通过回流栗向所述恒流水箱供水，恒流水箱中的水以预设的恒定流量流入测试管道的进水口，测试管道的出水口与出水箱连通;测试管道上设有若干个水位监测竖管，测试管道的坡度可调，测试管道内设有用于模拟淤积情况的障碍物。
[0005]该专利方法测量第一监测位置和第二监测位置在无障碍物时的第一水力坡度、有障碍物时的第二水力坡度，根据第一水力坡度和第二水力坡度的比值确定管道淤积指数，获得单次实验数组，利用管道淤积指数反映管道的淤积情况。该方法存在的问题是:
1、在单组实验中，设置单个或少数个障碍物后，通过测定有障碍物的水力坡度与无障碍物的水力坡度之比来反应管道堵塞程度，该方法只能测定单次障碍物沉积情况，并不能反应管道实际运行中障碍物或泥沙沉积随着时间的变化过程。也就是说，该方法只能测试已有障碍的堵塞程度，而不能反应管道泥沙淤积的形成过程。
[0006]2、在已有的障碍物较小或流量较大时，障碍物在模拟管道中不能稳定沉积时，水位监测竖管中的测压管读数难以稳定，将导致测试误差加大，即数据采集的误差较大，测试结果不准确。
【发明内容】
[0007]针对现有技术中的缺陷，本发明所要解决的技术问题就是提供一种管道泥沙淤积特性测试方法，它能科学地记录下管道中泥沙沉积的数据。
[0008]为了解决上述技术问题，本发明提供的一种管道泥沙淤积特性测试方法，包括有以下步骤:
1、配置含砂率为的进水；
2、测定当前模拟管道的管底坡度，由模拟管道进水口排放含砂率为的进水，并测定不同时刻t时模拟管道出水含砂率P;获得单次实验数组，该单次实验数组包括模拟管道出水含砂率P、对应时刻t及相应的模拟管道的管底坡度；
3、调整所述模拟管道的管底坡度，将所述模拟管道冲洗干净，重复所述步骤I至步骤2，获得预设数量的单次实验数组后，根据预设数量的单次实验数组绘制模拟管道的淤积特性曲线。
[0009 ]上述步骤2中模拟管道出水含砂率P的测定方法为:
在t时刻，用质量为ω的锥形瓶从模拟管道出水口取一定量出水，将锥形瓶和水样放置在天平上称重量，记为总质量为M;
将上述水样过滤，滤后颗粒烘干，确定砂粒质量为m ；
查实验温度下水的密度P水，可确定模拟管道的出水含砂率
上述步骤3中绘制模拟管道的淤积特性曲线的方法为:以时间t为横轴，以为纵轴，绘制对应管道坡度i下的模拟管道淤积特性曲线。
[0010]由于本发明使用含砂率为的进水，在一定坡度的模拟管道中泥沙淤积随着时间变化，出水中的含砂率开始逐渐减少，出水中含砂率越小说明管道堵塞越严重。通过多次单组实验，绘制以时间t为横轴，以出水含砂率为纵轴的管道泥沙淤积特性曲线，为排水管网的设计以及运营管理提供科学的参数。
[0011 ]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
1、通过测试出水含砂率，既能反应管道泥沙沉积随着时间的变化过程，又能反应管道堵塞程度，为管道泥沙淤积状况提供了更直接、有效的参数；
2、采用出水含砂率，避免了水纹波动导致的误差，测量所得数据准确、可靠。
【具体实施方式】
[0012 ]本发明提供的一种管道泥沙淤积特性测试方法，包括有以下步骤:
1、配置含砂率为的进水；
将一定质量的纯水中加入适量的模拟砂粒(聚氯乙烯颗粒)，砂粒质量与混合液的总质量之比为含砂率;为防止砂粒沉淀，混合液需要保持流动或搅拌以维持含砂率稳定；
2、测定当前模拟管道的管底坡度，由模拟管道进水口排放含砂率为的进水，并测定不同时刻t时模拟管道出水含砂率P;获得单次实验数组，该单次实验数组包括模拟管道出水含砂率P、对应时刻t及相应的模拟管道的管底坡度；
3、调整所述模拟管道的管底坡度，将所述模拟管道冲洗干净，重复所述步骤I至步骤2，获得预设数量的单次实验数组后，根据预设数量的单次实验数组绘制模拟管道的淤积特性曲线。
[0013 ]上述步骤2中模拟管道出水含砂率P的测定方法为:
在t时刻，用质量为ω的锥形瓶从模拟管道出水口取一定量出水，将锥形瓶和水样放置在天平上称重量，记为总质量为M;
将上述水样过滤，滤后颗粒烘干，确定砂粒质量为m ；
查实验温度下水的密度P水，可确定模拟管道的出水含砂率
上述步骤3中绘制模拟管道的淤积特性曲线的方法为:以时间t为横轴，以为纵轴，绘制对应管道坡度i下的模拟管道淤积特性曲线。
[0014]上述砂粒采用聚氯乙烯颗粒，作为模拟砂粒。
【主权项】
1.一种管道泥沙淤积特性的测试方法，其特征是，包括有以下步骤: 1、配置含砂率为的进水； 2、测定当前模拟管道的管底坡度，由模拟管道进水口排放含砂率为的进水，并测定不同时刻t时模拟管道出水含砂率P;获得单次实验数组，该单次实验数组包括模拟管道出水含砂率P、对应时刻t及相应的模拟管道的管底坡度； 3、调整所述模拟管道的管底坡度，将所述模拟管道冲洗干净，重复所述步骤I至步骤2，获得预设数量的单次实验数组后，根据预设数量的单次实验数组绘制模拟管道的泥沙淤积特性曲线。2.根据权利要求1所述的一种管道泥沙淤积特性的测试方法，其特征是，所述步骤2中模拟管道出水含砂率P的测定方法为: 在t时刻，用质量为ω的锥形瓶从模拟管道出水口取一定量出水，将锥形瓶和水样放置在天平上称重量，记为总质量为M; 将上述水样过滤，滤后颗粒烘干，确定砂粒质量为m ； 查实验温度下水的密度P水，可确定模拟管道的出水含砂率。3.根据权利要求2所述的一种管道泥沙淤积特性的测试方法，其特征是，所述步骤3中绘制模拟管道的泥沙淤积特性曲线的方法为:以时间t为横轴，以为纵轴，绘制对应管道坡度i下的模拟管道泥沙淤积特性曲线。
【文档编号】G01N5/04GK105910947SQ201610221432
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月11日
【发明人】李莉, 张赛, 何强, 艾海男, 胡学斌
【申请人】重庆大学