周进周出二沉池配水集泥管渠的水力计算

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1、第十二章环境保护相关领域研究进展周进周出二沉池配水集泥管渠的水力计算王旭浦华环保有限公司）摘要采用水力学有关计算方法对周进周出二沉池的出水渠、进水渠、单管吸泥机的吸泥管进行，了水力计算确定了出水渠和进水渠的渠宽和渠深并采用等分渠内水深变化高度的方式计算了相，，，应点对应的渠长以及各渠段汇水或泄水的流量对单管吸泥机的吸泥管采用相同的原理计算了管，；，内外的压差并确定了管道的相应管段的进泥量等关键参数。，关键词周进周出二沉池出水渠进水渠吸泥管水力计算概述周进周出二沉池的进出水渠及吸泥管路的计算，是该沉淀池水力计算的核心部分，但此方面的有关文献较少，且计算方式方法复杂，本文采

2、用常用的水力计算公式，对该部分的计算予以明确，可供设计和运行人员参考。周进周出二沉池出水渠的水力计算某污水厂，处理能力万吨天，二座圆形二沉池，每座表面负荷设计秒流量采用周进周出的沉淀形式，出水渠长度为分两侧汇水至渠道中跌水口处。根据上述条件通过计算确定出水渠的渠宽和渠深。预确定出水渠尺寸由二沉池出水渠集水方式可知一，出水渠分两半圆对称向跌水口处汇水，每侧槽中的流量为单池流量，计假设水渠跌水口前的断面水深为断面高度，跌水处水流速度假定在以此可以预先设定渠道断面的高度和深度。设渠断面为正方形，则根据上述条件，可计算出渠断面为跌水处水深。为。计算水渠末端水深和流速事实上水渠中

3、的末端流速并不会与设定值完全吻合，因而仍需计算末端水深和末端流速。根据水力学有关计算公式（，在渠道跌坎处，水流产生水跌现象，在跌坎处取得临界水深。，可以认为，该水深即为渠道末端的水深。以该式对上述计算进行校核，取，为可以得到。为。为。计算出水渠内的水头损失：有关沿程汇水的出水渠水头损失的计算，从常用的水力学计算文献中难以找到相关的计算方法，为此本计算中考虑将水渠视为若干段明渠均匀流的累加，采用谢才公式用积分的方式予以计—算：设某断面处流速为跌水坎对面为两半侧水流的分界点，设该处水深为。；以该起点向跌?6970?中囯环境科学学会学术年会论文集（水坎流动的距离为最大值为设二

4、沉池出水堰单位长度的流量为为处的水深设为处的处的水力半径由上述条件可以推得】“紀上二对沿的积分丨；即为半条渠道的水头损失，由于式中为变量，积分困难：，为便于积分，可采用近似估算的数学处理办法考察式该式对的导数式为上步、导数式恒大于，从而可知为的增函数在集水渠中，为渠深时取最大值，而渠深…、“为’从而可将积分式变更为丨夂以此求得的水头损失大于理论值；：；‘‘对上式积分°计算得水头损失为，可得丨因为计算结果已经过放大处理，所以实际水头损失要比上述计算值小，因而可知实际水头损失极小，可以忽略。在常规设计的二沉池中一般二沉，水流速度通常不会远大于本计算的取值，因而可以认为池各类

5、管渠的水头损失均可忽略。本文后续各项计算中也省略水头损失的计算。计算渠道内各断面水深与渠道长度的关系根据伯努力方程，可列式由于起点处为汇水分流点，可以认为该处。同时忽略水头损失，可得。将末端水深和流速分别代入上式中，可以求得。较末端水深高：对于渠道各断面处的水深，将代入上式，得下式一一。：士士，进步推出上式为和的关系式，求解比较复杂，但可以将从首端的至末端的渠道等分成若干段，分别求每段对应长度采用可以方便的计算，本例分段，计算数值见表表水深与渠道长度关系等分点编号等分水深对应分段渠长从表可见，渠道内水深从首端至末端逐渐递减，前端的变化幅度较小，到末端跌水前水深减小量逐步

6、加大，前米内水深变化只占整个变化幅度的前降低了而有的降低幅度是在渠道后端内完成的。通过上述计算，可知渠道内水深最大处在跌水口对角处，水深为所以，水槽的深度和宽度为可以完全满足使用要求，实际使用中取。第十二章环境保护相关领域研究进展周进周出二沉池的进水渠道的水力计算如上例，考虑最大回流量进水渠起端流量采用向两侧流动布水的方式，每侧流量为为便于计算，采用等宽渠道，进水渠与出水渠采用同标高渠底，二沉池池面超高出水渠宽深均为。进水渠道全长共设个泄水管，管径均为确定进水渠道的尺寸。计算进水渠的平均水深进水渠的水深由泄水管的作用水头决定，根据每根泄流管的泄流量，可以确定进水渠与二沉

7、池水面的水头差，从而可以计算得进水渠的平均水深。因泄流管长很短可以作为短管出流考虑短管泄流量一致的情况下，；在每个，短管泄流量为流速为根据短管水力计算公式可得，渠道与二沉池水面的平均水位差为渠道内平均水深为计算渠道各断面水深与渠道长度的关系一致渠道断面水深与渠道长度关系的计算方法与上例中的出水渠的计算方法，只是计算方向相反。进水端的流速最大，根据上例计算，进水端的水位最低，而进水渠末端流速基本为，该点的水深为渠道最大值。取进水端水深为流速为则计算渠宽为计算得末端水深为分段计算渠道水深与渠长的关系见表：；根据各段渠道内水位与二沉池液位的差值