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b 排水集水槽
排水集水槽顶端高出滤料层顶面0.5 m ，则排水集水槽起端槽高为
H起?H1?H2?H3?0.5?1.5?0.9?0.13?1?0.5?1.5?1.03m ，排水集水槽末端高为H末?H1?H2?H3?0.5?1.0?0.9?0.13?1?0.5?1.0?1.53m，
底坡
I=(1.53－1.03)/L=0.5/8.0=0.0625 c 排水集水槽排水能力校核
由矩形断面暗沟（非满流，n = 0.013）计算公式校核集水槽排水能力。设集水槽超高0.3m，则槽内水位高h排集?1.03?0.3?0.73m，槽宽b排集=0.4m，湿周X=b+2h=0.4 +2×0.73=1.86m2 水流断面
h=0.4×0.73=0.292mA排集= b×水力半径
R=A排集/X=0.292/1.86=0.157m 水流速度
2
R2?I30.157?0.0625 v???5.60m/s
n0.013过流能力
3
3Q排集=A排集·v=0.292×5.60=1.635m3/ s 实际过水量：
Q反 =Q反水+Q表水=0.32+0.1152=0.4352m3/ s﹤过流能力
Q排集=1.635m3/ s满足要求。
② 进水管渠
a进水总渠
滤池分为独立的两组，每组进水总渠过水流量按强制过滤流量设计，流速 取1.0m/s（一般0.8～1.2m/s），则强制过滤流量： Q强=（105000/3）×2=70000m3/d =0.81 m3/s 进水总渠水流端面积：
A总=Q强/v=0.81/1.0=0.81m2
取进水总渠宽1.0m，水面高0.81m。
b每座滤池的进水孔 每座滤池的进水孔
每座滤池由进水侧壁开三个进水孔，进水总渠的浑水通过这三个进水孔进入
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滤池，两侧进水孔孔口在反冲洗时关闭，中间进水孔孔口设手动调节闸板，在反冲洗时不关闭，供给反冲洗表扫用水，调节闸门的开启度,使其在反冲洗时的进水量等于表扫水用水量，孔口面积按口淹没出流公式：Q?0.8A2gh计算，其总面积按滤池强制过滤水量计，孔口两侧水位差取0.1m，则孔口总面积为
A孔=Q强/（0.82gh）=0.81/（0.8
）=0.72
中间面积按表面扫水量设计： A中孔=A孔×（Q表水/Q强）=0.72×（0.1152/0.81）=0.1024孔口宽B排=0.1024m，高H中孔=1.0m。
两侧孔口设闸门，采用橡胶囊充气阀，每个侧孔面积
A侧=(A孔－A中孔)/2=(0.72-0.1024)/2=0.31m2
孔口宽0.31m，高H侧孔=1.0m。 c 宽顶堰
宽顶堰堰宽b宽顶?5m，与进水总渠平行设置，与进水总渠侧壁相距0.5 m 。堰上水头由矩形堰的流量公式Q?1.84h得： ｝h宽堰＝｛Q强/（1.84b宽堰） d 每座滤池的配水渠
滤池配水渠宽b配渠?0.5m，渠高1m，渠总长等于滤池总宽，则渠长
2332＝｛0.81/（1.84×5）
23＝0.20m
L配渠?3.0?2?1.2?7.2m，当渠内水深h配渠?0.5m时，渠内流速为：
进入每座滤池的混水经过宽顶堰溢流进配水渠，由配水渠两侧的进水孔进入
滤池内的V形槽。滤池配水渠宽b配渠=0.6m。渠高1.0m。渠总长等于滤池总宽。则渠长L配渠=7m。当渠内水深h配渠=0.60m时，流速（进来的浑水由分配渠中段向渠两侧进水孔流出，每侧流量为Q强/ 2）为
?配渠＝Q强/（2b配渠h配渠）＝0.81/（2×0.6×0.6）＝1.125m/s 满足滤池进水管渠流速0.8～1.2m/s。
e配水渠的水力半径：
R宽堰?b配渠h配渠/?b配渠?2h配渠?=(0.6×0.6)/（0.6+2×0.6）＝0.2m/s
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/
渠内水面降落量
6/2=0.0054m ?h渠?I渠L配渠/2=0.0018×因为配水渠最高水位为
h配渠??h渠=0.6+0.0054=0.6504m﹤渠高1.0m
所以配水渠的过水能力满足要求。
f V型槽的设计
V型槽槽底设表扫水出水孔，直径dV孔?0.025m，间隔0.15 m，每个V型槽共设54个表扫水出水孔，则单侧V形槽表扫水出水孔出水总面积
A表孔=(π×0.0252/4)×54=0.03m2，表扫水出水孔低于排水集水槽堰顶
0.15m，取V型槽槽底的高度低于表扫水出水孔0.15 m 。
根据潜孔出流公式Q=0.8A2gh，其中Q应为单格滤池的表扫水流量，
则表面扫洗时V型槽内水位高出滤池反冲洗时液面
2h?滤?Q表水=??2?0.8A表孔??）2/（2×9.81）=0.32m ??2g?=（0.12/（2×0.8×0.03）???32 反冲洗时的排水集水槽的堰上水头由矩形堰的流量公式Q?1.84h求得，
其中b为集水槽长，b?L排槽?10.50m，Q为单格滤池反冲洗流量
Q反单?3Q反0.435??0.218m ，所以
s22?Q??0.218?h排槽??反单?????0.05m
?1.84b??1.84?10.50?2323 V型槽倾角45。，垂直高度1.0 m ，壁厚0.05 m 。 3.5.8 冲洗水的供给
反冲洗时，选用冲洗水泵供水。
a．(1) 冲洗水泵到滤池配水系统的管路水头损失?h1，反冲洗配水干管用钢管DN600，管内流速1.49m/s，i‰=4.51，取布置管长总计80m，则
?hf=iL=0.00451×80=0.36m
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主要配件及局部阻力系数?见表2.4。
表2.4主要配件及局部阻力系数表
配件名称 90°弯头 闸阀 等径三通 ∑K 数量/个 6 3 2 长度换算系数 6×0.6=3.6 3×0.06=0.18 2×1.5=3 6.78 △hi=（∑ξ）v2/2g=6.78×1.432/（2×9.8）=0.71m 则冲洗水泵到滤池配水系统的管路水头损失
?h1=?hf+△hi=0.36+0.71=1.07m
清水区最低水位与排水槽堰顶的高度差H0=5.0m
(2)滤池配水系统的水头损失?h2 a 气水分配干渠的水头损失?h反水
气水分配干渠的水头损失按最不利条件，即气水同时反冲洗时计算。此时渠上部是空气,渠下部是反冲洗水，按矩形管(非满流，n=0.013)近似计算。 前述计算可知 Q反气水=0.256m3/s
则气水分配渠内水面高为H反水=Q反气水/(v反气水?b水干)=0.256/（1.5×0.4）=0.43m 水力半径
R反水=b气水?h反水??b气水+2h反水?=0.4?0.3?=0.12m （0.4+2?0.5）水力坡度
I反渠?nv??0.013?1.5?2?????渠=0.006 ?R23??0.1223???渠??h反水=I反渠×L渠=0.006×8.0=0.048m
2渠内水头损失
b 气水分配干渠底部配水方孔水头损失?h方孔
气水分配干渠底部配水方孔水头损失按Q=0.8A2gh计算，其中Q为
Q反气水，A为配水方孔总面积。有反冲洗配水系统的断面计算部分内容
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可知，配水方孔的实际 总面积为A方孔?0.32m2，则
?Q?2
?h方孔＝?反气水???2g?＝0.256/（0.8×0.32）/（2×9.81）＝0.051m
?0.8A?方孔??2c查手册，反冲洗经过滤头的水头损失?hi滤头﹤0.22m
由厂家产品样本及相关技术参数值，反洗水经过滤头的水头损失
?h滤?0.22m，气水同时通过滤头时增加的水头损失?h增，气水同时反
15?3.75，长柄滤头配气系统的滤帽缝隙总面积与滤池 4 过滤总面积之比约为1.25%，则长柄滤头中的水流速度为：
冲时气水比n?v柄=Q反气水/(1.25﹪f）=0.256/(0.0125×64)=0.32m/s
通过滤头时增加的水头损失?h增?9810n(0.01?0.01v?0.12v2) ?9810?3.75(0.?01?0.01?0.3?220.1?2Pa0.3?2)m水 702则滤池配水系统的水头损失?h2
0.07?h2??h反水??h方孔??hi滤头??h增加=0.048+ 0.051+ 0.22 +
0.0702=0.389m。
(3)砂滤层水头损失?h3 滤料为石英砂，密度?1?2.65t
m3，石英砂滤料膨胀前的孔隙率
m0?0.41，滤料层膨胀前的厚度H3=1.4m，则滤料层水头损失为
?h3=(?1/?－1)(1－m0)H3=(2.65/1－1)(1－0.41)×1.4=1.36m。
富余水头?h4取1.5 m ，清水渠与排水槽堰顶的高差H0?4m。 则反冲洗水泵所需最小扬程为：
H泵?H0??h1??h2??h3??h4=5.0+1.07+0.389+1.36+1.5 =9.319m
Q反水=0.32m3/ s=1152m3/ h
选两台14sh-28A单级双吸离心泵，一用一备，流量为240～350Ls，扬程为
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给水厂设计总说明书
