本文研究的圆中环沉沙排沙池是一种新型的二级泥沙处理建筑物。本文通过理论分析结合模型试验的方法,初步提出了圆中环沉沙排沙池中心出水环堰直径以及沉沙池直径的计算公式,并结合阿苇滩圆中环沉沙排沙池模型实测数据进行对比验证。结果表明实测数据与理论计算数据较为吻合。本文在对圆中环沉沙排沙池运行原理的深入研究的基础上,分析了其结构尺寸之间的关系、泥沙的运动形式以及沉沙池表面流速的分布规律等。根据泥沙运动的特征流速,推导出在不同流量下,圆中环沉沙排沙池处理不同控制粒径d90泥沙时,中心出水环堰的直径公式;推导出在不同流量下,保证不同最小控制粒径泥沙100%沉降时,圆中环沉沙池的直径公式;在对圆中环沉沙排沙池模型结构分析的基础上,提出中心出水环堰、倒锥底坡和冲沙槽的结构优化方案,将中心出水环堰调整为加盖式侧向出水堰,倒锥底坡的不均匀坡度调整为均匀坡度,平底式冲沙槽调整为U型冲沙槽,并运用3dmax绘图软件对优化前后进行结构对比分析;为了改进沉沙池内流速分布不均匀的缺陷,使用物理模型对曲线型中心出水环堰进行试验研究,将环堰出口由平口型调整为曲线一型和曲线二型,分别在三种来流量条件下(2 m3/s、3 m3/s、4 m3/s),测量中心出水环堰出口流速和溢流堰行近流速。试验结果表明:曲线型中心出水环堰相比平口型可以使出水环堰出口流速和溢流堰行近流速整体下降且更均匀,且曲线二型对流速的调节作用优于曲线一型。试验对研究圆中环沉沙排沙池中心出水环堰的最优设计具有一定的参考价值。