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龙图腾网获悉长江水利委员会长江科学院申请的专利一种确定输水渠道藻沙混合物动水沉速和有效沉降距离的方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116593359B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310377330.1，技术领域涉及：G01N15/04；该发明授权一种确定输水渠道藻沙混合物动水沉速和有效沉降距离的方法是由郭辉;黄明海;滕素芬;陈端;杨文俊;石浩洋;胡小岳;杨金波;倪玉芳;蔡莹设计研发完成，并于2023-04-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种确定输水渠道藻沙混合物动水沉速和有效沉降距离的方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种确定输水渠道藻沙混合物动水沉速和有效沉降距离的方法，涉及水环境与水生态保护领域，所述方法包括：步骤S1：建立水体藻沙混合物浊度与悬浮固体浓度量化关系；步骤S2：开展藻沙混合物静水沉降实验；步骤S3：计算不同沉降效率对应特征静水沉速；步骤S4：开展藻沙混合物现场动水沉降实验；步骤S5：拟合沉速和沉降效率关系模型；步骤S6：确定藻沙混合物动水沉降速度；步骤S7：确定藻沙混合物有效沉降距离。本发明可实现不同设计来流流速条件下，确定输送渠道藻沙混合物的沉降效率及其对应沉降速度和有效沉降距离，适用于输水渠道原水水质沉降净化工程设计参数的确定，可为国家水网输水水质改善工程的设计运行提供技术支撑。

本发明授权一种确定输水渠道藻沙混合物动水沉速和有效沉降距离的方法在权利要求书中公布了：1.一种确定输水渠道藻沙混合物动水沉速和有效沉降距离的方法，其特征在于：包括以下步骤： 步骤S1：建立水体藻沙混合物浊度与悬浮固体浓度量化关系； 步骤S2：开展藻沙混合物静水沉降实验，测试不同沉降时间和不同沉降高度水体浊度变化过程，将实测水体浊度根据水体藻沙混合物浊度与悬浮固体浓度量化关系转换为水体藻沙混合物浓度，计算取样口残留悬浮物百分比和刚好通过取样口向下沉降颗粒的静水沉速； 步骤S3：基于步骤S2所得取样口残留悬浮物百分比和刚好通过取样口向下沉降颗粒的静水沉速，构建沉降效率-特征静水沉速关系模型，计算不同沉降效率对应特征静水沉速； 步骤S4：开展藻沙混合物现场动水沉降实验，获得测试断面流速和浊度分布； 步骤S5：将步骤S4所得测试断面水体浊度根据水体藻沙混合物浊度与悬浮固体浓度量化关系转换为水体藻沙混合物浓度，计算退水渠沿程不同距离监测断面沉降效率及对应动水沉速，拟合动水沉速和沉降效率关系模型； 步骤S6：基于步骤S5所获取的动水沉速和沉降效率关系模型，计算实验来流流速条件下不同沉降效率所对应的特征动水沉速，耦合步骤S3获取的不同沉降效率所对应的特征静水沉速，采用线性差值，推算藻沙混合物设计来流流速情景下不同沉降效率所对应的特征沉速； 步骤S7：基于步骤S6所确定的设计来流流速情景下不同沉降效率所对应的特征沉速，在设计沉降效率条件下，计算不同水深和来流流速藻沙混合物的有效沉降距离； 所述的步骤S2计算取样口残留悬浮物百分比和刚好通过取样口向下沉降颗粒的静水沉速，具体包括： 2； 3； 式中，为刚好通过取样口向下沉降颗粒的静水沉速，为取样口处水样中残留悬浮颗粒百分率，∆hi为不同沉降时间ti，某取样口取样前后水面高度变化，m；h为取样口距水面距离，m；为取样口取样水体藻沙混合物浓度，mgL；为沉降柱水样初始藻沙混合物浓度，mgL； 所述的步骤S3具体包括：采用幂函数模型拟合步骤S2所测得的刚好通过取样口向下沉降颗粒的静水沉速和： 4； 式中，和分别为模型系数； 根据公式4，绘制-关系曲线，基于积分图解法，以p0表示静水沉速小于特征静水沉速的悬浮颗粒占悬浮颗粒总量的百分率，Δp表示静水沉速悬浮颗粒占所有颗粒的百分比，计算不同沉降时间ti，某一特征静水沉速对应的沉降效率: 5； 基于公式5计算结果，采用自然指数函数拟合沉降效率-特征静水沉速关系模型6，基于该模型，计算不同沉降效率对应特征静水沉速： 6； 式中，、、、分别为模型系数； 所述的步骤S5具体包括：在当前来流流速实验工况下，计算退水渠沿程不同距离监测断面沉降效率ηi及对应动水沉速ωfi，获得藻沙混合物浓度和沉降效率的沿程分布规律： 7； 8； 式中，为退水渠沿程不同距离监测断面平均浊度或悬浮物浓度，mgL；为退水闸出口水体初始浊度或悬浮物浓度，mgL；h为试验工况水深，m；为沿程不同监测断面距退水闸的水平距离，m；u为试验工况水平流速，ms； 采用指数函数拟合实验来流流速工况下动水沉速ωfi和沉降效率关系模型9： 9； 式中，、、分别为模型系数； 所述的步骤S6基于模型9，在现场动水实验来流流速条件下，计算不同沉降效率对应特征动水沉速ωf； 结合步骤S3获取的特征静水沉速，采用线性差值推算设计来流流速情景下不同沉降效率所对应的特征沉速，所述设计来流流速范围位于0到步骤S4设置的不同梯度来流流速条件中最大来流流速范围内； 所述的步骤S7计算不同水深和来流流速藻沙混合物的有效沉降距离L公式为： 10； 式中，K为修正系数，不考虑流速不均匀性条件下取1.0；ω为藻沙混合物不同沉降效率所对应的特征沉速，ms；H为工作水深，m；V为来流流速，ms。

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