根据录入的计算公式计算_污水处理工程设计入门(10)—堰口计算

呓语:虽然现在很多人会推送很多的快速计算表格,但是我并不想授人以鱼。我希望每一个想学习想入门做污水处理工程设计的人先看懂如何设计,再去想如何快速计算,再去想怎么改进。再者,想想有一天你当领导审图了,总不能去审核人家计算表格吧。虽然凭一己之力什么也做不了,但是我尽力展示给别人的总是我能力范围内最好的。(顺序有点乱,不好意思。入门的朋友最后应该还是可以按照编码看的吧,反正我也只想写10篇。被吐槽不务正业了)


今天想跟大家分享的是一个很小但是很重要的堰口计算。

(一)出水堰类型

常见的出水堰类型有三种:三角堰、梯形堰、矩形堰。淹没式的还有穿孔集水槽(墙)。

其中的三角堰直角三角堰和锐角三角堰两种,矩形堰又分为不淹没式矩形堰和淹没式矩形堰。本次重点介绍沉淀池中常见的非淹没式三角堰、梯形堰、淹没的穿孔集水墙。

(二)直角三角堰

1、基本构造

三角形出水堰简称三角堰,主要由堰板和堰口两部分组成。

常见类型为90°三角形出水堰,即直角三角堰。

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a: 堰口长度;

b: 堰口间静距;

c: 堰口端头预留长度;

d: 堰口高度,其值等于0.5a;

h: 过堰水深;

H: 堰板高度;

2.计算公式

【堰口计算就像校核的时候可以像计算管道截面积一样,根据Q/V=A,根据n个 ,得到具体的三角堰面积。按充满度0.8校核是否满足流量要求。

具体计算的话还是要先算出单个堰口过堰流量,根据h 过堰水深选择不同计算公式,当h=0.021~0.20m,q=1.4h2.5(m3/s);当h=0.301~0.350m,q=1.343h2.47(m3/s),再根据堰口数量n=Q/q(个);最后主要校核参数:堰上负荷q、=Q/(h·n)(个)】

2.1 单个堰口过堰流量计算公式

(1)当h=0.021~0.200m时,单个堰口过堰流量计算公式如下:

q=1.4h2.5(m3/s)

式中各符号的如下:

q: 过堰流量(m3/s);

h: 过堰水深(m),可查表,查询《给水排水手册第一册》P682

(2)当h=0.301~0.350m时,单个堰口过堰流量计算公式如下:

q=1.343h2.47(m3/s)

式中各符号的如下:

q:过堰流量(m3/s);

h: 过堰水深(m);

当h=0.021~0.300m时,q采用以上两个计算公式的平均值。

以上两个计算公式的适用条件:

u 自由流非淹没薄壁堰;

u 直角三角堰。

2.2堰口数量

堰口数量n的计算公式:n=Q/q(个)

式中各符号的如下:

q:过堰流量(m3/s);

Q: 设计流量(m3/s);

n: 堰口数量(个);

计算出堰口数量后,需要确定堰口长度、堰口间静距、堰板高度,结合水池尺寸及出水堰布置位置确定出水堰个数,得到出水堰基本参数。

2.3 校核出水堰

主要校核参数:堰上负荷。

堰上负荷计算公式:

q`=0.5·Q/(h·n)(个)

式中各符号的意义如下:

q、: 堰上负荷(L/(m·s));

计算时,应注意单位。对于初次沉淀池,q、≤2.9 L/(m·s);对于二次沉淀池≤1.7 L/(m·s)。

如果校核数据不满足上述要求,应调整参数、重复计算,直到满足工艺要求。

(三)梯形堰

1.基本构造

梯形堰适用于水量较大时,其结构尺寸较为固定,断面见图2。

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梯形堰局部断面图

图中各符号的意义如下:

a: 堰口长度;

b: 堰口间静距;

c: 堰口端头预留长度;

d: 堰口高度;

e: 堰槛宽度;

f: 堰口过水面宽度;

h: 过堰水深;

H: 堰板高度;

2.计算公式

3..1单个堰口过堰流量计算公式

梯形堰单个堰口过堰流量计算公式如下:

q=1.86eh3/2(m3/s)

式中各符号的如下:

q:过堰流量(m3/s);

e: 堰槛宽度(m);

h: 过堰水深(m);

1.86:流量系数,当来水流速大于0.3m/s时,应采用1.9。

3.2 堰口数量

堰口数量n的计算公式:

n=Q/q(个)

式中各符号的如下:

q: 过堰流量(m3/s);

Q: 设计流量(m3/s);

n: 堰口数量(个);

计算出堰口数量后,需要确定堰口长度、堰口间静距、堰板高度,结合水池尺寸及出水堰布置位置确定出水堰个数,得到出水堰完整参数。

3.3 校核出水堰

主要校核参数:堰上负荷。

堰上负荷计算公式:

q、=Q/(f·n)(个)

式中各符号的如下:

q、: 堰上负荷(L/(m·s));

计算时,应注意单位。对于梯形堰,其堰上负荷可达180 L/(m·s)。

(四)穿孔集水槽计算方式

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穿孔集水槽:

计算速记:可以先用A=Q/V,算出面积A,再根据W=A/h,算出槽宽W,再通算出槽宽,X=W+2h,通过算出湿周X,最后通算出R=A/X.

或通过以下计算:

Ω0=Q/v1
n0=Ω0/w0

其中Q——水量(m3/s);

Ω0——孔眼总面积(m2);

v1——孔眼流速,混凝沉淀池为0.08~0.1m/s,自然沉淀池为0.3~0.5(m/s);

n0——孔眼个数

w0——每个孔眼面积(m2)

(五)出水薄壁堰

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Q=m0*b*(2g)^0.5*h^1.5

m0=(0.405+0.0027/h)*【1+0.55*(h/(h+P1)^2)】

其中:Q——溢流量(m3/s);

m0——流量系数

b——堰长(当采用指型槽的时候,b=2L+B)

P1——堰高(m),一般堰口下缘与水槽面距离为50~70mm

(六)补充

沉淀池指型槽长度计算:

L=1/2*(Q/q-B)

其中:L——指型槽长(m);

Q——沉淀池处理水量(m3/d);

B——沉淀池宽(m)

q——设计单位堰宽负荷(m3/m·d);宜用120~480(m3/m·d),即1.3~5.5 L/(m·s).

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