西安建筑科技大学课程设计（论文）
按廊道内的不同流速分成6段，分别计算水头损失。 第一段：水力半径：R1?a1H0.5?3.4??0.233m
a1?2H0.5?2?3.4槽壁粗糙系数n=0.013，流速系数Cn?1y1Rn ny1?2.5n?0.13?0.75R1?0.15?n?0.10?2.50.013?0.13?0.750.2330.013?0.10???
R1y10.2330.15C1???61.82
n0.013廊道长度：l1=4B=4×16=64m； 水流转弯次数：S1=4；
隔板转弯处过水断面取廊道断面面积的1.4倍。
则絮凝池第一段水头损失为
22v0v10.30720.4292h1??Sn?l1?3?4???64?0.071
2gC12R12?9.8161.822?0.233各段水头损失计算结果见下表：
各段水头损失计算 段数 Sn 4 4 4 4 4 4 ln 64 64 64 64 64 56 Rn 0.233 0.254 0.276 0.317 0.378 0.455 v0 0.307 0.279 0.256 0.219 0.180 0.146 ?0.246 vn 0.429 0.390 0.358 0.307 0.253 0.204 Cn 61.822 62.668 63.443 64.822 66.564 68.458 hn 0.071 0.057 0.047 0.034 0.022 0.014 1 2 3 4 5 6 ?h 5.GT值计算(t=200C时)与核算
G?
n??h1000?0.246??45.55s?1?60s?1,符合设计要求?460?T60?0.9882?10?20
- 11 -
西安建筑科技大学课程设计（论文）
GT?45.55?20?60?54656（在,104-105范围之内）
6.沉淀池的设计与计算
本设计采用斜管沉淀池。 6.1设计流量
本设计采用两组池子，每组设计流量为
Q=5250/2=2625m3/h=0.73m3/s
6.2斜管沉淀池相关参数计算 1.设计数据
根据已知原水水质指标，查设计手册知： 颗粒沉降速度μ=0.4mm/s=0.0004m/s； 设计采用数据：
①清水区上升流速：?=2.5 mm/s=0.0025m/s；
②采用塑料片热压六边形蜂窝管，管厚=0.4mm，边距d=30mm；水平倾角θ=60°。
2. 清水区面积
A?Q0.73??292m2 v0.0025其中斜管结构占用面积按3%计，则实际清水区需要面积：
A'?A?1.03?292?1.03?300.76m2
将A分成4个部分，每部分的面积约为75.19m2，为了配水均匀，斜管区平面尺寸为L×B =13m×5.78m，使进水区沿13m长一边布置。
3.斜管长度l ①管内流速：v0?②斜管长度：
?1.33v0??sin?l????cos????1.33?2.89?0.4?sin60???d????30?525mm ?0.4?cos60????'v2.5??2.89mm/s sin?sin60?③考虑管端紊流、积泥等因素，过渡区采用250mm
- 12 -
西安建筑科技大学课程设计（论文）
④斜管总长：l?250?525?775mm，按800mm计 3.池子高度
①采用保护高度：0.3m ②清水区：1.2m ③布水区：1.5m ④穿孔排泥斗槽高：0.8m
⑤斜管高度：h?l'sin??0.8?sin60??693mm
⑥池子总高：H=0.3+1.2+1.5+0.8+0.69=4.49m，取4.5m 6.3复算雷诺数及沉淀时间
Re?Rv0 v水力半径：R?d30??7.5mm?0.75cm 44管内流速：v0?0.289cm/s
运动粘度：v?0.01cm2/s?t?20?C时?
Re?Rv00.75?0.289??21.68 v0.01l'800??277s?4.61min 沉淀时间：T?v02.896.4进水穿孔墙
斜管沉淀池进口处用砖砌穿孔墙布水，按单池计算，墙长13m，布水区高1.5m，下部有0.8m的泥斗，穿孔位于泥斗之上布水区区域。穿孔有效面积L×B =13m×1.5m，超高0.3m。
1.穿孔墙孔洞总面积
絮凝池与沉淀池之间采用穿孔花墙配水。孔口总面积为
A=Q1/v=（0.73/2）/0.08=4.56m2，取4.6m2
式中：A——孔口总面积，m2；
v——孔口流速，m/s，一般取值宜小于0.1 m/s，设计中取为0.08m/s 。 则实际孔口流速：
??v1
Q10.73?2??0.079m/s A4.6 - 13 -
西安建筑科技大学课程设计（论文）
2.孔洞个数
每个孔口直径定为D=17cm，则孔口数为4×4.6/（π×0.172）=202个。 3.进口水头损失：
h1=202×ξv2/2g=0.132m
式中：h1——进口水头损失，m；
ξ——孔洞阻力系数，此处取为2。
6.5集水系统
采用淹没孔集水槽，共8个，集水槽中心距为0.8m。 6.6沉淀池的放空管
沉淀池放空时间按2h计，排水管内流速按0.8 m/s估计，则放空管直径为
d?4BLH4?5.78?13?3.4??0.24m ??T??0.8?2?3600采用DN=300mm。
T——放空时间，此处按2h计； H——池内平均水深，此处为3.4m；
6.7排泥设施选择
采用穿孔管排泥。V型槽边与水平成45°，共设8个槽，槽高0.8m，排泥管上装快开闸门。排泥槽高度H4=0.8m。
7.过滤设施的设计与计算
本设计采用V型滤池，其设计计算过程如下： 7.1设计参数
滤池分2组，每组滤池设计水量Q=63000m3/d，设计滤速ν=9m/h，过滤周期48h；
滤层水头损失：冲洗前的滤层水头损失采用1.8m
第一步气冲冲洗强度q气1=15L/（s·m2），气冲时间t1=3min； 第二步气-水同时反冲，空气强度q气2=15L/（s·m2），水强度q水2=4L/（s·m2），
- 14 -
西安建筑科技大学课程设计（论文）
气水反冲时间t2=4min；
第三步水冲强度q水2=5L/（s·m2），单独水反冲时间t3=5min； 冲洗时间共计t=12min=0.2h；反冲洗周期T=48h；反冲横扫强度1.8 L/（s·m2）。
7.2池体设计与计算 1.池体工作时间t′
t'?24?t?2424?24?0.2??23.9h（式中未考虑排放初滤水） T48Q63000??293m2vt'9?23.9
2.滤池面积F 每组滤池面积为：F?滤池总面积586m2。 3.滤池的分格
为节省占地选双格V型滤池，池底板用混凝土，单格宽B=3.5m，长L=10.5m，面积36.75m2。每座滤池面积f=73.5m2，每组滤池设置N=4座，一组滤池总面积294m2，故滤池总面积588m2。
4.校核强制滤速
v'?N?v4?9??12m/h?12m/h,满足要求。 N?14?15.滤池高度的确定 滤池超高H5=0.3m 滤层上的水深H4=1.5m 滤料层厚H3=1.10m 滤板厚H2=0.13m
滤板下布水区高度H1=0.9m 则滤池总高为：
H=H1+ H2+ H3+ H4+ H5=0.9+0.13+1.1+1.5+0.3=3.93m
6.水封井的设计
滤池采用单层加厚均粒滤料，粒径0.95～1.35mm，不均匀系数1.2～1.6 均粒滤料层的水头损失按下式计算：
- 15 -