重力式无阀滤池计算说明书

一、设计水量

滤池净产水量Q1=5000m3/d=208m3/h，考虑4%的冲洗水量。 滤池处理水量Q=1.04Q1=217m3/h=0.0603m3/s。 二、设计数据

滤池采用单层石英砂滤料，设计滤速v=8m/h。 平均冲洗强度q=15L/（s·m2），冲洗历时t=4min。 期终允许水头损失采用1.7m。

排水井堰顶标高采用-0.75m（室外地面标高为0.00m）。 滤池入土深度先考虑取-1.40m。 三、计算 1、滤池面积

Q21727m2，分为2格，N=2。 v8F27单格面积f13.5m2，单格尺寸采用3.6×3.6m。

N2滤池净面积F四角连通渠考虑采用边长为0.35m的等腰直角三角形， 其面积f'0.0613m2。

2'并考虑连通渠斜边部分混凝土壁厚为120mm的面积， 则每边长0.3520.120.52m，f20.135m2。

则单格滤池实际净面积F净=3.6×3.6-0.135×4=12.42m2。 实际滤速为8.74m/h，在7～9m/h之间，符合要求。 2、进、出水管

进水管流速v1=0.7m/s，断面面积1进水总管管径D41Q0.06030.086m2, v10.70.33m，取DN350。

单格进水管管径D14120.23m，取DN250，校核流速v2为0.6m/s，水

力坡度i1=0.0026，管长l1=11m，考虑滤层完全堵塞时，进水全部沿DN350虹吸上升管至虹吸破坏口，流速v3为0.31m/s，水力坡度i2=0.0005，管长l2=4m。

则单格进水管水头损失

式中局部阻力系数ξ1包括管道进口、3个90°弯头和三通，ξ2为60°弯头，进水分配箱堰顶采用0.10m的安全高度，则进水分配箱堰顶比虹吸辅助管管口高出0.20m。 3、冲洗水箱

平均冲洗强度q=15L/（s·m2），冲洗历时t=4.5min，单格滤池实际净面积F净=12.42m2，

则冲洗水箱容积V=0.06q F净t=50.3m3。 冲洗水箱面积F’=3.6×3.6=12.96m2， 冲洗水箱高度H冲V50.31.94m。 '212.962F考虑冲洗水箱隔墙上连通孔的水头损失，冲洗水箱高度取2.00m。 4、滤池高度

高度H 底部集水区 数值（m） 0.40 钢筋混凝土滤板 承托层 石英砂滤料层 净空高度（考虑反冲洗时滤料最大膨胀高度，再加0.1m安全高度） 顶盖高度（顶盖面与水平面间夹0.10 0.20 0.70 0.40 0.58 角15°，顶盖厚度180mm） 冲洗水箱高度 超高 总高度 2.00 0.15 4.53 滤池总高度取4.55m，根据滤池的入土深度，冲洗水箱平均水位标高为+2.00m。

5、反冲洗水头损失

平均冲洗流量Q冲=qF净=15×12.42=186.3L/s=670.68m3/h。因冲洗时滤池仍在进水，单格滤池进水管流量Q单=108.5m3/h。 则虹吸管中的计算流量为Q虹吸=Q冲+Q单=780m3/h。 ①连通渠水头损失：

Q2根据谢才公式i22，

ACR其中A=0.0613m2，

Q=Q冲/4=167.67 m3/h=0.0466m3/s，

连通渠内流速vRQ0.04660.76m/s， A0.0613A0.06130.0513m， x1.195R0.6140.7m0.5/s， n0.01516CQ20.046620.0068， 则i2222ACR0.061340.70.0513连通渠长度约1.6m，局部阻力系数ξ包括连通渠进口、出口。 则反冲洗时连通渠总水头损失

v20.762h1il0.00681.6(0.51)0.055m。

2g29.81②孔板水头损失

采用小阻力配水系统，采用钢筋混凝土孔板，板厚100mm，流量系数α=0.75，开孔比β=1.64%， 则反冲洗时配水系统水头损失

1152266h2(q/)10100.076m。 222g29.810.750.0164③承托层水头损失

承托层厚度Z=200mm，水头损失h30.022qZ0.022150.20.066m。 ④滤层水头损失

滤料采用石英砂滤料，砂粒径0.5～1.0mm，厚度L=700mm，膨胀度45%,膨胀前的孔隙率m0=0.41，相对密度γ1=2.65。 则滤料层水头损失h4(11)(1m0)L0.68m。 ⑤配水板水头损失h5取0.05m。 ⑥虹吸管内水头损失

虹吸管上升管管径取DN350。

由配水板至DN350×250三通处流量为Q冲= 670.68m3/h，流速

v=1.861m/s，水力坡度i=0.0141，长度约0.5m，局部阻力系数ξ为虹吸上升管进口。

v21.86120.01410.50.50.095m。 则总水头损失h6il2g29.81由三通至120°弯头处流量为Q虹吸= 780m3/h，流速v=2.165m/s，水力坡度i=0.0186，长度约4.5m，局部阻力系数ξ包括三通、60°弯头、120°弯头。

v22.16520.01864.5(0.10.52)0.705m。 则总水头损失h7il2g29.81虹吸下降管管径取DN300，流量为Q虹吸= 780m3/h，水力坡度i=0.0401，流速v=2.966m/s，长度约5.8m，局部阻力系数ξ包括DN350/300异径管、出口。

v22.96620.04015.8(0.251)0.793m 则总水头损失h8il2g29.81⑦反冲洗总水头损失 ⑧校核虹吸水位差

冲洗水箱平均水位标高为+2.00m，排水井堰顶标高为-0.75m，

则平均冲洗水头Ha=2.75m>2.52m，满足要求，实际冲洗强度略大于设计强度，可通过冲洗强度调节器加以调整。 6、排水井排水管

排水流量Q= Q虹吸=780m3/h=217L/s，采用de630 HDPE管，坡度1%，充满度h/D=0.75，流量可达到230L/s，可通过反冲洗时的排水量。