細顆粒泥沙靜水沉降實驗研究.pdf

1、研究細顆粒粘性泥沙絮凝形成-發(fā)育的機理和沉降-淤積運動規(guī)律是泥沙運動力學的一個重要課題;對于深入認識水庫泥沙淤積、海岸灘涂演變及港口航道維護具有重要意義。目前，很多學者從理論和實踐兩方面對細顆粒泥沙絮凝沉降進行了研究，但仍有很多問題尚未解決。
　　本文以渭河楊凌河段洪水淤積體為沙洋，運用Ipp圖像處理軟件、借助分形理論，對絮凝體顯微鏡圖片進行了分析研究，簡化了傳統(tǒng)計算絮凝體有效密度的計算方法。采用二維數(shù)字圖像計盒維數(shù)的計算方法，運

2、用MATLAB軟件，計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、電解質條件下的變化規(guī)律。從宏觀方面對細顆粒粘性泥沙絮凝沉降過程進行了試驗研究。考慮到天然水體中多含有陽離子，且陽離子對細顆粒泥沙絮凝沉降影響較大，為此，以岡恰洛夫公式為基礎，引入離子濃度參數(shù)，擬合了絮凝體沉速公式。得出如下結論:
　　(1)在含沙量較小(50g/L、70g/L)時，絮凝體有效密度隨著時間呈現(xiàn)出先增大再減

3、小的趨勢;當含沙量為（100g/L、150g/L）時，絮凝體有效密度隨著時間變化表現(xiàn)為先減小再增大的趨勢。
　　(2)在其它影響因素不變條件下，隨著電解質強度的增大，絮凝體分形維數(shù)呈現(xiàn)出先增加后減小的趨勢。
　　(3)絮凝體沉降過程可劃分為絮團沉降和絮網(wǎng)沉降兩個階段。并且，在同一電解質條件下，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)陽離子化合價對絮凝體沉降速度的影響遠大于電解質強度的影響。