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武钢工业港排水箱涵淤积物沉积状况分析研究

作　者: 肖兆剑
导　师: 李晔
学　校: 武汉理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 箱涵沉降板结矿渣清淤
分类号: U653.99
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

武钢工业港排水箱涵造价大,承担了青山地区武钢和石化等大型企业排水,排水性质复杂,在工业港新排水箱涵施工过程中,将原有老箱涵顶板揭开进行施工导流时,发现工业港老排水箱涵淤积严重,采用啄木鸟才能清除,而排水箱涵线路长,排水不能中断,淤积物清除困难。为了预防新排水箱涵淤积,影响箱涵使用,必须对新建箱涵的排水进行全面调查研究。目前对于箱涵排水泥沙沉积情况的研究非常少,加之箱涵排水性质的复杂性及独特性,难以找到相似的实例,只能借鉴棱柱形渠道研究水力,河流、明渠泥沙运动研究泥沙沉降。对于本课题的研究,本文主要从污染源调查、箱涵水力参数测试、水质情况调查、沉积物的现代测试技术分析几个方面入手,计算泥沙平衡,考查箱涵泥沙沉积和冲淤情况,估算淤积量,同时分析泥沙淤积板结原因、考查各种清淤工艺,提出切实可行的清淤方案,制定出污染源头控制措施,提高箱涵的使用年限。通过本论文的研究得出以下结论:(1)箱涵平均流量汛期较大,约为54003m~3/h,非汛期相对较小,约为20649m~3/h,排水量变化大,其中武钢炼铁厂、青山热电厂排水量较大;(2)影响箱涵水质的排污企业主要为焦化厂、焦化二生化污水处理厂、石化厂,箱涵沉积物主要来源为武钢炼铁厂水淬矿渣;(3)箱涵泥沙汛期沉降,枯水期冲淤,其他时间不定,汛期平均沉积速率约为3.3 cm/月,枯水期平均冲淤速率约为4.55 cm/月,沉积物每年剩余淤积高度为4.1cm,淤积厚度逐年提高。(4)板结物中的碎屑主要为矿渣、石英和铁质矿物碎屑,胶结物主要为方解石和羟钙石,板结作用主要是矿渣水化而至。本论文研究成果对于港口环保,以及类似武钢工业港排水箱涵的淤积堵塞的防治有积极的指导作用。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章引言  8-14
  1.1 课题研究背景  8
  1.2 武钢工业港排水箱涵概况  8-10
  1.3 研究目的  10
  1.4 技术路线  10-11
  1.5 研究内容  11-14
第2章武钢工业港污染源调查与分析  14-34
  2.1 污染源调查内容  14
  2.2 主要污染源单位废水排放情况  14-31
    2.2.1 焦化厂废水及焦化二生化废水  14-18
    2.2.2 石化废水  18-20
    2.2.3 水泥厂  20-22
    2.2.4 青山热电厂  22-24
    2.2.5 武钢股份有限公司炼铁厂  24-28
    2.2.6 武钢烧结厂  28-30
    2.2.7 武钢扎板厂  30-31
  2.3 污染源调查小结  31-34
第3章主要仪器、药品、分析测试方法  34-37
  3.1 现场取样  34-35
  3.2 水质分析  35-36
  3.3 淤泥分析  36-37
第4章武钢工业港排水箱涵现状分析  37-71
  4.1 箱涵流量及泥沙平衡分析  37-44
    4.1.1 水力参数监测分析  37-38
    4.1.2 泥沙平衡计算  38-41
    4.1.3 泥沙起动及箱涵挟沙力计算  41-44
  4.2 箱涵水质分析  44-52
  4.3 箱涵沉积物分析  52-71
    4.3.1 调节井沉积物分析  52-56
    4.3.2 检查井沉积物分析  56-60
    4.3.3 炼铁厂的冲渣水沉积物和表面漂浮物分析  60-62
    4.3.4 板结原因分析  62-71
第5章污染源控制措施与清淤方案制定  71-78
  5.1 污染源控制建议  71
  5.2 清淤方法国内外现状  71-76
    5.2.1 绞车清淤法(亦称机械清淤法)  71-72
    5.2.2 高压水射流清淤法(也叫水力清淤法)  72-73
    5.2.3 水冲刷清淤法  73
    5.2.4 通沟机  73-74
    5.2.5 使用Sielwolf系统清淤  74-75
    5.2.6 清淤球(预防性下水道清淤)  75
    5.2.7 其它的清淤方案  75-76
  5.3 清淤方案建议  76-78
    5.3.1 清淤时间  76-77
    5.3.2 清淤方法  77-78
第6章结论与建议  78-81
  6.1 污染源调查与控制建议  78
  6.2 箱涵淤积分布及趋势分析  78-79
  6.3 箱涵沉积物板结原因分析  79
  6.4 清淤方案建议  79-80
    6.4.1 清淤时间  79-80
    6.4.2 清淤方法  80
  6.5 今后工作建议  80-81
参考文献  81-84
攻读硕士学位期间发表的论文  84-85
致谢  85

武钢工业港排水箱涵淤积物沉积状况分析研究

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