穿孔旋流反应池功能性计算

8
1
n 穿孔旋流反应池
由若干方格(大于6格)组成，各格之间隔墙上沿池壁开孔，孔口上、下交错布置，水流沿池壁切线方向进入后形成旋流。

孔口起端流速0.6~1.0m/s ，末端0.2~0.3/s ，时间
P=Σ
—ριω 3
( r 24
－r 14
)
P －每根旋转轴全部浆板所耗功率，W n －同一旋转半径上浆板数 C D －阻力系数，C D ＝1.1
ω－旋转角速度，rad/s
r 2r 1－浆板外缘、内缘旋转半径，m T ＝15~25min 。

(1)适用条件：水量变化较小的中，小水厂。

其特点是构造简单，造价较低和施工方便。

缺点是水量变动较大时，效果不能保证，且各格的竖向流速低，底部可能会积泥，可与平流式沉淀池或斜管沉淀池合建。

(2)设计要求：穿孔旋流絮凝池的絮凝时间宜为15~25min 。

进口处流速：0.6~1.0m/s
出口处流速：0.2~0.3m/s 每格孔口应上下交错布置，穿孔旋流絮凝池每组絮凝池分格数不宜少于6。

(3)各格直径约150~200mm 的穿孔排泥管，以便排泥和清洗。

(4)每格进、出水孔应靠近池壁布置，下孔应在积泥面以上，上
C D
4Ｑ
——
πv 2g 2
2g
2
1 μ V
2 V 2
2g
2
V 12 V 22
t T
1
n 2
n
孔应在最高水位以下0.05~0.1m ，孔口高度可取为宽度的2倍或1.5倍。

(5)孔口水头损失： 喷咀直径：d ＝ h ＝ξ
—
v ：进水管出口或孔口流速，m/s
ξ：局部阻力系数，进水管出口 ξ＝1.0，孔口处ξ＝1.06 h
喷嘴＝ －— ＝ 0.92
— ＝0.06v 2
例题：
设计水量：60m3/h ，水厂自用水7% (6)每格孔口流速： v ＝v 1＋v 2－v 2 1＋(
—－1)
—
t ：反应经历的时间； T ：反应总时间； v 1、v 2：进、出口流速
注意：共n 格，第一格t 为—，第二格t 为—，… 进水管管径为200mm ，为跌水混合，跌落高度0.8m ，混合槽0.6m 反应池型式为穿孔旋流反应池，分格数为6，絮凝时间T ＝20min ，进口流速v 1＝1m/s(dg ＝150mm)，出口流速v 2＝0.2m/s 。

絮凝池的平面尺寸为：
V 2
6
21.4
W ′
h2
2.5
3.6 V 12
V 22
T
t ′2
V 12 V 22
T
t ′2
1
0.04 t ′ nt
t ′
nt
ＱT 60×1.07×20
有效容积：W ＝—＝——————＝21.4m 3
60 60 单池容积：W ′＝— ＝3.567≈3.6m 3 池有效水深为H ′＝2.5m
测单池面积为：f ＝— ＝ — ＝ 1.44m 2
单格为正方形，边长为1.2m 超高h ＝0.3m
污泥斗底为棱行，斗底平面为一正方形，边长0.2m ，斗高h 3＝0.7m ，则絮凝池总高度为：H ＝h 1＋h 2＋h 3＝0.3＋2.5＋0.7＝3.5m
2、孔口尺寸 (1)孔口布置
上部孔口顶距池顶0.5m ；下部孔口孔底距池顶2.4m 。

进水管在第一格池子的上部，孔口上、下对角交错布置。

(2)孔口流速 v ＝v 1＋v 2－v 2 1＋(—－1)—
＝v 1＋v 2－v 2 1＋(
—－1)—
＝1.0＋0.2－0.2 1＋( — －1)— ＝1.2－0.2 1＋24×— 第一格至第二格孔口流速 t ′＝ t
6 1
Q V1－2
0.0178
0.753
0.0178
0.6 Q
V3－4
Q V4－5 0.0178 0.479
Q V5－6
0.0178
0.2
0.0178
0.2 Q
V2
V1－2＝1.2－ 1＋24×—＝1.2－0.2 5＝0.753m/s 第二格至第三格孔口流速t′＝2 t
同理可得：
V3－4＝0.479m/s
V4－5＝0.375m/s
V5－6＝0.283m/s
(3)孔口过水面积
ƒ1-2＝——＝———＝0.236m2
ƒ2-3＝——＝———＝0.0297 m2
ƒ3-4＝——＝———＝0.0372m2
ƒ5-6＝——＝———＝0.0659m2
ƒ出口＝——＝———＝0.089 m2
3、孔口尺寸
孔口高宽比为2，则各孔口尺寸为(宽×高)
一、二格间孔口：110×220
二、三格间孔口：120×240
四格间孔口：140×280
三、五格间孔口：150×300
四、六格间孔口：180×360
2g
2
出口格间孔口：210×420 故各孔口实际面积为：
ƒ1-2′＝0.11×0.22＝0.0242m 2 ƒ2-3′＝0.12×0.24＝0.0288m 2 ƒ3-4′＝0.14×0.28＝0.0392m 2 ƒ4-5′＝0.15×0.3＝0.045m 2 ƒ5-6′＝0.18×0.36＝0.0648m 2 ƒ出口＝0.21×0.42＝0.0882m 2
各孔口实际流速为： Q 0.0178
V 1-2＝——＝————＝0.7355m/s
ƒ1-2′ 0.0212
V 2-3′＝0.618m/s V 3-4′＝0.454m/s V 4-5′＝0.396m/s V 5-6′＝0.275m/s V 2′＝0.202m/s
4)水头损失
沿程水头损失忽略不计
h ＝ξ —
12 ∴h 进水管＝1.0×———＝0.051m 2×9.81
V 2
0.6182
h1-2＝1.06×———＝0.029m
2×9.81
h2-3＝0.021m
h3-4＝0.011m
h4-5＝0.008m
h5-6＝0.004
h出口＝0.002m
∴Σh0.051+0.029+0.021+0.011+0.008+0.004+0.002＝0.126m 计算结果列于下表：
孔口位置絮凝历时t
(min)
孔口流速
m/s
孔口面积
m2
孔口尺寸
mm
实际孔
口面积
㎡
实际速度v
m/s
水头损失h
m
进口处0 1.00 0.0178 Dg=150 0.0177 1.00 0.051
一、二格间T/6=3.33 0.753 0.0236 110×2200.0242 0.735 0.029
二、三格间2T/6=6.67 0.6 0.0297 120×2400.0288 0.618 0.021
三、四格间3T/6=10.00 0.479 0.0372 140×2800.0392 0.454 0.011
四、五格间4T/6=13.33 0.375 0.0475 150×3000.045 0..396 0.008
五、六格间5T/6=16.67 0.283 0.0629 180×3600.0648 0.275 0.004 出口T=20.00 0.2 0.089 210×4200.0882 0.202 0.002 Σh＝0.126
3、GT值
水温t＝20℃计，μ＝0.1020×10-3kg.s/m2
GT＝32.08×60×20＝38496(104－105之间)
Rh 1000×0.126
4、排泥管G＝——＝————————＝32.08(S-1)
60μT 60×0.1020×103×20
dg＝10mm
反应池出水经配水槽配水花墙进入斜管沉淀池。

反应池与沉淀池合建。

由多格竖井串联而成，每年竖井安装若干层网格或栅条。

各竖井之间的隔墙上，上、下交错开孔。

每个竖井网格数逐渐减少。

一般分3段控制。

前段：密网、密栅
中段：疏网、疏栅
末段：不安装网、栅
(1)适用条件：
1)原水水温4.0~34.0℃，浊度25~2500度。

2)中，小型水厂。

3)适用于亲建也可用于旧池改造。

(2)设计要求
1)t:10—150min。

2)一般分成6~18格，小型水厂不宜大于9格，分成三段，一、二段均为2.5~4.0min。

三段：3.0~4.0min。

3)网可或栅条数前段多，中段少，末段可不放。

上下两层间距为60~70cm。

农村水厂可适当减少。

4)每格的竖向流速，前段和中段：0.12~0.14m/s，末段:0.1~0.14m/s
5)网格或栅条的外框尺寸等于每个池的净尺寸，前段栅条缝隙50mm，或网格孔眼为80×80mm，中段分别为80mm×80mm和100×100mm。

6)孔口交错布置，前段流速0.3~0.2m/s，中段0.2~0.15m/s，末段0.1~0.14m/s，孔口应处于淹没状态。

Σ 7)网孔或栅孔流速，前段0.25~0.30m/s ，中段0.22~0.25m/s 。

8)穿孔或单斗底排泥。

9)网格或栅条可用木料，扁钢、钢筋混凝土预制件等。

(12)G 值
ρgh G = ——
μt 1
当T = 20℃时，μ＝1×10-3 Pa·s
1000×9.81×0.126 第一段 G 1＝ ———————＝72.8(S -1) 1×10-3×231.14
1000×9.81×0.051 第二段 G 2＝ ———————＝46.5(S -1) 1×10-3×231.14
1000×9.81×0.01 第三段 G 3＝ ———————＝20.6(S -1) 1×10-3×231.14
—— ρg h 1000×9.81×0.01 G 平 ＝ ————＝ ——————＝89.09(S -1
) μt 1×10-3
×231.14
例题：
1、已知条件
设计水量Q = 60m 3/h(包括水厂自用水量) 平流式沉淀池组数n = 1
排泥管兼放空管，其直接采用最小直径d = 150mm 长宽比L:B = 12＞4 长深比L:H = 15＞10 2、设计计算
(1)沉淀池的设计水量Q
60
Q = ——= 0.017(m3/s)
3600
(2)池体尺寸
0.7BLH00.5
根据放空管直径公式d = ————，以及已知条件L:B =12，
t
L:H =15，可计算出L
L L
0.7—L (—＋0.1)0.5
12 15
d = —————————
t
式中H0—池内平均水深，m，此处为H+0.1m；
t—放空时间，s，此处按0.35h计
由以上可得
①池长L = 20.00m，取L = 20.1m
②池宽B = 20.1/12 = 1.68m，取B = 1.7m
③池深H = 20.1/15 =1.34，取H = 1.3m
(4)沉淀池容积W
W = B×L×H =1.7×20.1×1.3=44.4(m3)
(5)停留时间t
Wn 44.4×1
t = — = ——— = 0.74(h)
Q 60
(6)池内平均水平流速V
L 20.1
V = —— = ———— = 7.5(mm/s)
3.6t 3.6×0.74
(7)进水穿孔墙
①沉淀池进口处用砖砌穿孔墙布水，墙长2.0m，墙高1.5m(有效水深1.4m，超高0.2m)。

②穿孔墙空洞总面积Ω
孔洞处流速采用V0 = 0.008m/s，则
Q 60
Ω = ——= ————= 0.21(m2)
3600 V0 3600×0.08
③孔洞个数N
孔洞形状采用矩形，尺寸为15cm×18cm，则
Ω0.21
N = ————= ————= 7.78≈8(个)
0.15×0.18 0.15×0.18
(8)出水渠
①采用薄壁堰出水，堰口应保持水平。

②出水渠宽度采用0.18m，则渠内水深
q2 Q 1
h = 1.733 —= 1.733 （——）2 ——
gb2 3600n gb2
60 1
= 1.733 （———）2 ————
3600×1 9.81×0.182
= 0.17(m)
为保证自由溢水，出水渠的超高定为0.1m，则渠道深度为0.28m。

(9)排泥设施
由于水量较小，采用穿孔排泥，V形槽边与水平成53°，共设10个槽，槽高80cm，排泥管上装快开闸门。

(10)沉淀池水力条件复核
①水力半径R
ωBH 170×130
R = —= ——= —————= 51.40(cm)
ρ2H+B 2×130+170
②弗劳德数Fr
V2 0.752
Fr = ——= ————= 1.1×10-5(在规定范围1×10-4－10-5内) Rg 51.40×981
例题：
一、已知条件：
1、设计水量(包括水厂自用水量7%)
Q = 60×1.07= 64.2m3/h = 17.83L/s = 0.178m3/s
2、斜管
采用塑料斜管，斜管断面积为正六边形，内切圆直径d = 25mm，斜管长L = 1m，斜管倾角θ= 60，斜管高度h3=0.87；斜管板厚0.4mm
3、池内液面上升流速V = 2.5mm/s
4、清水区高度h4，采用h4 = 1.0m
5、配水区高度h2，采用h2 = .2m
6、超高h1，采用h1 = .3m
二、设计计算
1、沉淀池面积：
Q 0.0178
(1)清水已有效面积F′= —= ———= 7.132m2
V 0.0025
(2)沉淀池初拟面积F
斜管结构占用面积按5%计，人孔所占面积为1m2，
则F = F′×1.05＋1= 8.4886m2 = 8.5 m2
初拟平面尺寸为L1×B1=3.4×2.5m= 8.5 m2 （3）沉淀池建筑面积F建
①斜管安装厚度L2 = Lcos θ= 0.5m
②F建
考虑到安装间隙，长加0.1m，宽加0.1m
L= L1＋L2＋0.1=3.4＋0.5＋0.1= 4.0m
B=B1＋0.1=2.5＋0.1= 2.6m
F建= L×B=4.0×2.6= 10.40m2
2、池体高度H
根据现有池子高度，池底存泥斗深度为0.93m 则H= h1＋h4＋h3＋h2＋h1＋0.93=4.3m
3、集水系统
采用两侧淹没孔口集水槽集水
(1)集水槽个数N= 3
(2)集水槽的中心距a
L 4.0
a = — = — = 1.33m
N 3
(3)槽中流量q0
Q 0.0178
q = — = —— = 0.0059m3/s
N 3
考虑到池子的超载系数为10%，故槽中流量q0 = 1.1 q = 0.0059×1.1=0.0065 m3/s
(4)槽中水深H2
槽宽b=0.9×q0 0.4=0.9×0.00650.4=0.12m
起点槽中水深H1=0.75b=0.75×0.12=0.09m
终点槽中水深H2=1.25b=1.25×0.12=0.15m
为便于施工，槽中水深统一采用H2=0.15m计
(5)槽的高度H3
集水方法采用淹没式自由跌落，淹没深度取5m，跌落高度取5cm，槽的超高取0.1m，则集水槽高度
H3= H2＋0.05＋0.05＋0.1=0.15＋0.2=0.35m
(6)孔眼计算
①所需孔眼总面积W
q0 0.0065 0.0065
W= ——— = —————————= ———= 0.0106m2
μ2gh 0.62×2÷9.81×0.05 0.6138 q0——集水槽流量(m3/s)
μ——流量系数，取0.62
h——孔口淹没水深(m)，此处为0.05m
W——孔眼总面积
②单孔面积W0
孔眼直径采用d = 25mm，则单孔面积
ππ
W0 = —d2 = —×0.0252 =0.00049(m2)
4 4
③孔眼个数
W 0.0106
n = ——= ————= 21.6 取22个
W0 0.00049
④集水槽每边孔眼个数n = n/2=11个
⑤孔眼中心距离S0
B 2.6
S0= —= —= 0.236m
11 11
孔眼从中心向两边排列
(7)干槽设计
三根支槽汇流通过溢流进入干槽
槽宽B=0.9(aQ1)0.4=0.9×(1.1×0.0178)0.4=0.186m（考虑池子的超载为10%）
考虑到结构关系，取0.3m
(aQ)2(1.1×0.0178)2
槽中水深H = 3×3 —— = 3×3 —————= 0.131m 取0.15m
gB2 9.81×0.22
(8)落水斗
出水管直径d =150mm
5、配水槽
配水槽宽b′，取b′=1m
6、配水花墙
(1)沉淀池进口处用砖砌穿孔墙布水，墙长4.0m，配水墙高为1m。

但污泥(40mm)内不设穿孔墙。

孔眼形式采用矩形的半砖孔洞，其尺寸为：0.125×0.063m
孔洞面积：W0 =0.125×0.063=0.00788m2
(2)孔眼总面积Ω0
Q
Ω0= —V1——孔眼流速，采用0.2m/s
V1
0.0178
故Ω0 = ———=0.089m2
0.2
(3)孔眼总长n0
Ω0 0.089
n0 =——= ———=11.2 取n0=12
W0 0.00788
则孔眼实际流速为
Q 0.0178
V1=——= —————= 0.188m/s
n0 W0 12×0.00788
(4)孔眼布置
①孔眼布置成2排，每排孔眼数12÷2=6个
②水平方向孔眼间净距离取500mm(即两砖长)，则每排6个孔眼时，其所占宽度为：
6×63＋6×500=3378mm
剩余宽度为：
L－3378=4000－3378=622mm
均分在各灰缝中。

③垂直方向孔眼净距取252mm(即3块砖厚)，最上一排孔眼的淹没水深为250mm，则孔眼的分布高度为：
2×125＋252＋250=752mm
V2
④水头损失h=ξ—
2g
0.1882
H = 1.06×———=0.002m
2×9.81
7、存泥斗
(1)存泥斗容积V(棱柱体)
Σ
H 0 V =—(2L B ＋Lb 1＋B ι1＋2ι1b 1＋) 6 0.93 =——(2×4×2.6＋4.0×0.3＋2.6×0.4＋2×0.3×0.4) 6
=3.608(m 3)
(2)周期排泥T 0
106V(1—P) γ T 0 =—————— (C 1—C 2)Q
P ——泥浆含水率，P=92%；
γ——泥浆容重，取1.1；
C 1——进水浊度为1010(g/m 3)；
C 2——去水浊度为10(g/m 3)；
∴T 0=1000000×3.608(1×0.92)×1.1(1010－10)×0.0178
=17837(S)≈5 h
(3)排泥历时t 0
①排泥管直径 d =150mm ，则其断面
π W 泥=—d 2 = 0.01766m 2 4
②排泥流量q 泥=μ0W 泥 2gh ′，
H ′——排泥作用水头，3.77m ；
μ0——流量系数；
1 μ0------————— μ 1＋—＋ ξ d λ——沿程阻力系数，λ=7m ；
ι——排泥管长度，1=7m ；
Σξ——局部阻力系数，包括进口(1.0)，闸门(0.1)，90°弯头
(0.48)，出口(1.0)。

1
∴μ0 = ——————————————=0.45
0.03×7
1+ ———＋(1＋0.1＋0.48＋1)
0.15
∴q泥=0.45×0.01766×2×9.81×3.77=0.0683m3/s
③排泥历时to
V 3.608
to=——= ———=53(s)
q泥0.0683
8、沉淀池停留时间
(1)沉淀池总容积W总
W总=4×(2.6＋1)×(h4＋0.87＋1.2)
=4×3.6×（1.0＋0.87＋1.2）
=44.208m3
(2)集水槽体积V槽
槽壁厚度取ζ=0.06m，则
V槽=B(b＋2)(H2＋0.05×2＋ζ) ×2
=2.6×(0.12＋2×0.06)×（0.15＋0.1＋0.06）×3
=0.58m3
(3)斜管结构体积V管
V管=L×B×5%×h3
=4×2.6×0.05×0.87=0.452m3
(4)人孔体积V孔
V孔=1×1×（h3＋h4）=1×1×(0.87＋0.1) =1.87m3
(5)沉淀池有效容积W有效
W有效=W总―V槽―V管―V孔
=44.208―0.58―0.452―1.87
=41.306m3
(6)沉淀池停留时间T
W效41.306
T=——= ———=2320.56(s) =38.68(min)
Q 0.0178
例题：
1、已知条例
设计水量q=60m3/h(包含水厂自用水量)；
滤速V=8m/h；
冲洗强度12L/(s·m2)；
冲洗时间t=6min=0.1h
冲洗周期T=12h
2、设计计算
(1)滤池工作时间T’
由于农村供水的特殊性，滤池考虑一天工作12h，则其有效工作时间为：
t’ =12－t(12/T) =12－0.1×(12/12) =11.9(h)
(式中未考虑排放初滤水)
(2)总水量Q
Q=qt=60×12=720m3/d
(3)池面积F
滤池总面积F=Q/(vt’) =720/(8×11.9) =7.56(m3)
由于滤池总面积较小，且非连续性运行，所以滤池个数采用N=1 每个滤池面积f=F/N=7.56/1=7.56(m2)
(4)单池平面尺寸
滤池长宽双采用L/B=1，则
滤池平面尺寸L=B=f1/2=7.561/2=2.75≈2.8(m)，则单池实际面积为7.84m2
(5)单池冲洗流量q冲
q冲=fq=7.84×12=94.08(L/S) =0.094(m3/s)
(6)冲洗槽排水
①断面尺寸
排水槽个数
n1=1(个)
槽长1=B=2.8m
槽内流速，采用0.6m/s
槽中心距池底a=1.4m
排水槽采用标准V形槽底断面形式(如下图所示)，其末端断面模数为：
x=0.45q0.4=0.17m
集水渠与排水槽的平面布置，见下图。

②设计高度
滤料层厚度采有H n=0.7m
排水槽底厚度采用σ=0.05m
槽顶位于滤层面以上的高度为：
He=eHn＋2.5x＋σ＋0.07
=0.45×0.7＋2.5×0.17＋0.05＋0.07
=0.86(m)
③核算面积
排水槽平面总面积与单个滤池面积之比为：
1×2x/f=2.8×2×0.17/7.84=0.12＜0.25
(8)集水槽
集水渠采用矩形断面，渠宽采用b=0.75m
①渠始端水深H q
ƒq7.84×8
H q=0.81(——)2/3=0.81(————) 2/3=0.16(m)
1000b 1000×0.75
②集水渠底低于排水档底的高度H m
H m=H q＋0.2=0.16＋0.2=0.36(m)
(9)配水系统
采用大阻力配水系统，其配水干管采用方形断面暗渠结构。

①配水干渠
干渠始涡流速采用V干=1.5m/s
干渠始端流量Q干=q冲=0.094m3/s
干渠断面积A=Q干/V干=0.094/1.5=0.06(m2)，采用0.09 m2
干渠断面尺寸采用0.3×0.3=0.09(m2)
干渠壁厚采用σ’=0.1m
干渠顶面应开设孔服
②配水支管
支管中心距采用s =0.25m
支管总数n2=2L/s =2×2.8/0.25=22.4=23根
支管流量Q支= n2，=0.094/23=0.004(m3.s)
支管直径采用d支=75mm，流速v支=2.15m/s
B－(0.3＋2×0.1) 2.8－0.5
支管长度ι1=———————= ————=1.15(m)
2 2
核算ι1/d支=1.15/0.075=15.3＜60
(10)滤池高度H
采用：承托层厚度H1=0.45m
滤料层厚度H2=0.70m
砂面上水深H3=1.70m③
滤池超高H4=0.40m
所以滤池总高度H=0.45＋0.70＋3.70＋0.40=3.25(m)
1、基本参数
设计水量Q=80m3/h=11.11L/s，分两格。

滤速V=7m/h(《规范》要求6~10m/h)
平均冲洗强度15L/s·㎡
冲洗时间T=5min
期终允许水头损失1.7m
排水井堰口标高－0.7m
滤池入土深度－0.5m
2、设计计算
所需过滤面积f1=Q/V=80÷7=11.43㎡
根据《规范》要求滤池设计为2格。

单格过滤面积f1′=11.43/2=5.72㎡
由于连通渠采用边长为0.3m，等腰直角三角形，其面积
f2′=1/2×0.3×0.3=0.045㎡
并考虑连通渠斜边部分砼壁厚为80mm的面积，则每边长0.3＋2×0.08=0.413m
f2=1/2×0.413×0.413=0.085㎡
故滤池面积f= f1′＋f2 =5.72＋0.085×4=6.06㎡
滤池为正方形，故每边长L= f = 6.06=2.46m，取L=2.5m
实际过滤面积F=(2.5×2.5－0.085×4)×2=11.82㎡
(2)滤池高度
底部集水区高度H1=0.3m，滤板厚度H2=0.1m，承托层高度H3=0.2m，滤料层高度H4=0.7m，浑水区高度H5=0.4m，顶盖高度H6=0.3m。

冲洗水箱高度H7=60q t÷(2×1000)=60×15×5÷(2×1000) =2.25m,
超高取H8=0.20m
滤池总高度H= H1＋H2＋H3＋H4＋H5＋H6＋H7＋H8=4.45m
(3)进水分配箱
流速采用0.05m/s
面积F分=Q/0.05=0.01111/0.05=0.222㎡
采用正方形，边长0.5m×0.5m
(4)进水管
流量Q=11.11L/s，选用管径DN125，则流速V进=0.84m/s，水力坡降1000i进=11.25。

进水管长度1进=15m，其中90°弯头一个，三通一个，三通管径采用DN300×125(DN300为初步假定的虹吸上升管管径)
沿程水头损失：hf= i进×1进=0.01125×15=0.168m
局部水头损失系数为：
ξ进口=0.5，ξ90°弯头=0.6，ξ三通=1.5
局部水头损失：hj=(0.5＋3×0.6＋1.5)×0.842/2g=0.137m
所以进水管总水头损失：h进=hf＋hj=0.168＋0.137=0.305m
(5)几个控制标高
冲洗水箱水位标高：4.45―0.5―0.20=3.75m(滤池入土深度为－0.5m)
虹吸辅助管管口标高：3.75＋1.7=5.45m
配水箱堰顶标高：5.45＋0.305＋0.15=6.0m
5、各类管径
虹吸管管径的计算
反冲洗流量
Q冲=q f1′=15×5.72=85.8L/s
因冲洗时不停止进水Q进=11.11L/s
故虹吸管流量Qh=85.8＋11.11=96.91L/S
假定：
虹吸上升管管径为300mm。

查《给水排水设计手册》水力计算表得流速vhs=1.33m/s，水力坡降ihs=8.84‰，Q=85.8L/s时，vhs=1.18m/s。

虹吸下降管管径为250mm，查得流速vha=1.94m/s，水力坡降iha=24.3‰。

三角形连通管反冲洗时管内流速V连=Q冲/4f2′=0.0858/0.045×4=0.477m/s 三角形连通管水力坡降：
由V连= C(Ri连)1/2得I =V2连/(C2R)
水力半径R=ω(三角形断面) /x(湿周长) =0.045/ (0.3＋0.3＋0.413) =0.044m
流速系数C=R1/6/n=39.6，n=0.015 (混凝土面的粗糙系数n=0.015) 所以i连=0.4772/(39.62×0.044) =3. 3‰。

在冲洗流量下的水头损失：
从水箱至排水井沿程水头损失：
hf=ihslh s＋ihalha＋i连l连=0.00884×6.0＋0.0243×6.0+0.0033 ×1.6 =0.204m
局部水头损失：
hj=Σξv2/2g=h1＋hd＋hhs＋hha
式中局部阻力系数ξ包括：三角形连通渠进口，出口；挡水板水头损失；虹吸上升管进口、三通、60度弯头、120度弯头；虹吸下降管、缩管、出口等。

所以局部水头损失：
hj=(0.5＋ 1.0)×0.4772/2g＋0.05＋0.5×1.182/2g＋(0.1＋0.5+2.0)×1.332/2g]＋(0.25＋1.0)×1.942/2g=0.53m
小阻力配水系统及滤层损失：
小阻力配水部分损失，根据所采用的形式而定，穿孔板损失15cm，滤料及支承层损失80cm，根据《四川省乡镇供水工程技术培训教材(净水构筑物>》p68得。

总计水头损失=0.204＋0.53＋0.15＋0.80=1.864m
虹吸平均水位差H虹均差
H虹均差=H箱均－H排垣=2.37－(－0.7) =3.07m
通过以上计算可知，虹吸平均水位差大于通过反冲洗水量时的总水头损失值，故冲洗是有保证的。

且冲洗强度将比原设计强度大，所以应在虹吸下降管出口处设置冲洗强度调节器加以调整。

排水管管径：排水流量Qha=96.9L/s，采用DN400mm，此时流速为0.77v/s，水力坡降为2.24‰。

所以虹吸上升管管径D=300mm，下降管管径D=250mm，虹吸辅助管管径D=32mm×40mm，抽气管管径D=32mm，虹吸破坏管和强制冲洗管管径D=15mrn，破坏斗40—50，进水管、出水管为250mm，排水管管径D=400mm，放空管管径D=50mm，滤盖设人孔
D=800mm。

6、滤料
滤料及级配根据已成的供水工程滤料组成情况设计，承托层粒径为四级，粒径分别为10—8mm、7—5mm、4—3mm、3—2mm，每层厚度均为50mm，石英砂层粒径0.5—1mm，厚度400mm，筛网规格36—18目，无烟煤粒径1.2—1.6rnm，厚度300 mm，筛网规格16—12目。