湖泊底泥絮凝沉降试验研究-水利水运工程学报.PDFVIP

第２期 水 利 水 运 工 程 学 报 Ｎｏ．２ 　 ２０１５年４月 ＨＹＤＲＯ⁃ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ａｐｒ． ２０１５ － ＤＯＩ：１０．１６１９８／ ｊ．ｃｎｋｉ．１００９ ６４０Ｘ．２０１５．０２．００９ － 谢瑞，姬昌辉，王永平． 湖泊底泥絮凝沉降试验研究［Ｊ］． 水利水运工程学报，２０１５（２）：５５ ６０． （ＸＩＥ Ｒｕｉ，ＪＩ Ｃｈａｎｇ⁃ｈｕｉ， ＷＡＮＧ Ｙｏｎｇ⁃ｐｉｎｇ． Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｓｔｕｄｉｅｓｏｆ ｆｌｏｃｃｕｌａｔｏｎ ｓｅｔｔｌｉｎｇ ｏｆ ｓｅｄｉｍｅｎｔｆｒｏｍｔｈｒｅｅｌａｋｅｓ［Ｊ］． Ｈｙｄｒｏ⁃Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１５ － （２）：５５ ６０．） 湖泊底泥絮凝沉降试验研究 谢　 瑞， 姬昌辉， 王永平 （南京水利科学研究院 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室， 江苏 南京　 ２１００２９） 摘要：湖泊底泥的运动过程产生了内源污染，加剧了湖泊生态环境的恶化。 研究湖泊底泥在风浪作用下悬浮 后再沉降的运移规律，可为了解湖泊水质变化成因以及开展生态环境治理提供技术支持。 本课题采用有机玻 璃制作的沉降桶，在静水条件下对太湖、龙感湖、巢湖的底泥进行了沉降试验，研究３个湖泊的水体在不同初始 含沙浓度和不同水深条件下含沙浓度的变化，分析了３个湖泊淤泥的沉降规律，近似代表天然湖泊的底泥运动 状态。 试验研究表明３个湖泊水体中悬浮泥沙的沉降均为絮凝沉降，其沉降过程和沉速与单颗粒泥沙相比均发 生了量和质的变化，悬浮泥沙絮凝平均沉速随沉距、含沙浓度的增大而增大。 最后得出３个湖泊底泥的沉降速 度，其研究结果可为采用絮凝沉降法改善水质环境提供参考依据。 关　 键　 词：湖泊底泥；含沙浓度；沉速；絮凝；沉降试验 － － － 中图分类号：ＴＶ１４２　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 文章编号：１００９ ６４０Ｘ（２０１５）０２ ００５５ ０６ 太湖位于江苏省南部，浙江省北部，是中国第二大淡水湖；龙感湖位于湖北省和安徽省交界处，是一个淡 水湖泊；巢湖位于江淮之间，地处合肥、巢湖两市和肥东、肥西、庐江三县境内，是中国著名的五大淡水湖之 一。 淡水湖泊是鱼、虾、贝类等养殖业的重要基地，但是随着经济的发展，工业污染的加重，湖泊富营养化日 ［１］ 趋严重。 现在太湖、巢湖几乎每年夏季都有蓝藻水华爆发 ，破坏水体景观，影响湖泊的生态环境和周边地 区供水，制约周边地区的经济发展。 湖泊底泥的运动过程产生了内源污染，加剧了湖泊生态环境的恶化，本 ［２］ 课题研究上述３个湖泊淤泥在风浪作用下起动、掀起悬浮后的沉降规律 。 对于悬浮后的泥沙运动特性，重 点研究悬浮水体中泥沙的絮凝沉降速度的变化以及随着初始悬沙浓度不同而产生的变化特征。 泥沙在水中 的沉速是标志泥沙运动特征的一个重要物理量。 通常所谓的泥沙沉速，是以单颗粒泥沙在静止的蒸馏水或 ［３］ 离子水中下沉的情况 。 但对于粒径Ｄ ＜００３ ｍｍ 的细颗粒泥沙，在一般的河水中，特别是在海水、湖水 ５０ 中，这样的细颗粒泥沙下沉并非是单颗粒下沉，而是产生所谓絮凝沉降，即以单颗粒泥沙包成一团下沉，其实 ［４］ 际沉降速度远大于单颗粒泥沙沉降速度 。 细颗粒泥沙絮凝沉降在机理和形态上分为不