根据上一节平面布置方案比选试验的结果分析,当污染物足够充足时,无论采用人字形还是一字形方案,最终均会迅速达到均匀封堵状态,而外部的浪流动力难以将污染物带走。因此,考虑到节约成本,降低结构受力,确定以方案二,即“一字形”方案为最终的拦污平面布置方案。后续试验在方案二的基础上测定了不同水位、不同波浪重现期和不同网封堵率组合时,波浪共同作用下的结构受力,并验证重力墩台的稳定性。依据3.4节中的试验结果,就拦污网的结构安全而言,N向波浪无论从波高上还是周期上都要强于NE向,为控制性方向。因此本节的结构受力试验仅开展N向的试验,以下给出具体试验结果及分析,表3-22给出了试验工况和实验内容。
表3-22 拦污网结构受力试验工况表
由于水下有部分过水面积受封堵,过水断面收缩,在水流的恒定作用下,拦污网发生了大幅变形,形成张紧的“兜”状。再叠加波浪作用后,网兜发生了周期性的往复运动。在拦污网的拉扯影响下,架空绳索也随之发生了周期性的拉伸变形。在高桩位置处,拦污网紧贴于高桩上。
工况一时,即极端高水位与封堵率为10%组合条件下,由于水位较高,口门处水深较大,在取水流量不变的情况下,其口门平均流速相对较低,加之封堵率较小,因此网兜的变形量相对较小。然而该工况下的波高较大,连续作用的个别较大波浪能直接拍击到高桩墩台上部结构,且能直接越过架空绳索的最低处。
工况三时,即设计低水位与封堵率为50%组合条件下,由于水位较低,口门处水深较小,在恒定的取水流量下,其口门平均流速相对较高,加之封堵率较高,因此网兜的变形量相对较大。但该工况下波高较小,波浪作用范围只在高桩墩台的桩基部分,而不能到达上部结构和架空绳索。
工况二时,即设计高水位与封堵率为30%组合条件下,其水位、波高、封堵率条件介于工况一和工况三之间,因此网兜的变形和波浪作用范围亦介于工况一和工况三之间。各工况下拦污网结构受力试验照片见图3-33至图3-38。
图3-33 工况一,明渠口门外波浪场实景图
图3-34 工况一,拦污网在波+流共同作用下试验实景图(www.xing528.com)
图3-35 工况二,拦污网在波+流共同作用下试验实景图
图3-36 工况三,拦污网在波+流共同作用下试验实景图
图3-37 工况三,拦污网在波+流共同作用下形成“网兜”
图3-38 工况三,波+流共同作用下高桩墩台附近试验实景图
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