【正文】 H=H1+H2+H3+H4 (412)式中：H——濾池高度（m），~； H1——承托層高度（m）；一般可按表（1）確定； H2——濾料層厚度（m）；一般可按表（2）確定； H3——濾層上水深（m)；~ H4——超高（m）；設(shè)計中取H1=，H2=，H3=，H4=； 表42 大阻力配水系統(tǒng)承托層材料、粒徑與厚度層次(自上而下)材 料粒徑(mm)厚度(mm)1礫 石2～41002礫 石4～81003礫 石8～161004礫 石16～32本層頂面應(yīng)高出配水系統(tǒng)孔眼100表43 濾池濾速及濾料組成濾料種類濾 料 組 成正常濾速(m/h)粒徑(mm)不均勻系數(shù)(K80)厚度(mm)單層細砂濾料石英砂d10＝7007～9雙層濾料無煙煤d10＝300～4009～12石英砂d10＝400三層濾料無煙煤d10＝45016～18石英砂d10＝250重質(zhì)礦石d10＝70均勻級配粗砂濾料石英砂d10=～1200～15008～10注：濾料的相對密度為：～；～；～。 濾池配水系統(tǒng)（1）最大粒徑濾料的最小流化態(tài)流速 （413）式中：Vmf——最大粒徑濾料的最小流化態(tài)流速（m/s)； d ——濾料粒徑（m）； ——球度系數(shù)； ——水的動力粘度[()/m2] m0——濾料的孔隙率。設(shè)計中取d=，=，m0=，水溫200時=()/m2 （2）反沖洗強度 q=10KVmf （414）式中 q——反沖洗強度[L/(s/m2)],一般采用12~15L/(s/m2)； K——安全系數(shù)，~。設(shè)計中取K= q=10=14L/(s/m2)（3）反沖洗流量 qg=fq （415）式中 qg——反沖洗干管流量(L/s)。 qg= 14=（4）干管始端流速 （416）式中：Vg——干管始端流速(m/s)，~。 qg——反沖洗水流量(L/s)。 D——干管管徑（m)。設(shè)計中取D=（5）配水支管根數(shù) （417）式中：nj——單池中支管根數(shù)(根)。 L——濾池長度(m)。 a——支管中心間距(m)，~。設(shè)計中取a= 單格濾池的配水系統(tǒng)如圖所示。圖44 單格濾池配水系統(tǒng)布置圖（6）單根支管人口流量 qj= （418）式中：qj——單根支管入口流量（L/s). qj=（7）支管入口流速 （419）式中：Vj——支管入口流速（m/s),~ Dj——支管管徑（m）。設(shè)計中取Dj=（8）單根支管長度 （420）式中：lj——單根支管長度（m）； B——單個濾池寬度（m）； D——配水干管管徑（m）。設(shè)計中取B=6m，D=；（9）配水支管上孔口總面積 Fk= （421） 式中：Fk——配水支管上的孔口面積（m2）。 K——配水支管上孔口總面積與濾池面積f之比，%~%，設(shè)計中取K=%，則： Fk=%=（10）配水支管上孔口流速 （422）式中：Vk配水支管上的孔口流速，~（11）單個孔口面積 （423）式中：fk——配水支管上單個孔口面積（mm2）； dk——配水支管上孔口的直徑（mm）， 一般采用9~12mm，設(shè)計中取dk=9mm 圖45 孔口示意圖（12）孔口總數(shù)（13）每根支管上的孔口數(shù) （424）式中：nk——每根支管上的孔口數(shù)（個）。支管上孔口布置成二排，與垂線成45o夾角向下交錯排列，如右圖所示（14）孔口中心距 （425）式中：ak——孔口中心距（m）。設(shè)計中取lj=，nk=14個 （15）孔口平均水頭損失 （426）式中：hk——孔口平均水頭損失（m）； q——沖洗強度[L/(s/.m2]。 ——流量系數(shù)，與孔口直徑和壁厚的比值有關(guān)； K——支管上孔口總面積與濾池總面積之比，%~%。設(shè)計中取=5mm，k=%；則孔口直徑與壁厚之比，選用流量系數(shù)= （16）配水系統(tǒng)校核對大阻力配水系統(tǒng)，要求其支管長度lj與直徑dj之比不大于6060對大阻力平配水系統(tǒng)， j= （427）式中：fj——配水支管的橫截面積（m2）。，滿足要求。 洗砂排水槽（1）洗砂排水槽中心距 a0=l/n1 （428）式中：a0——洗砂排水槽中心距 n1——每側(cè)洗砂排水槽數(shù)（條）因洗砂排水槽長度不宜大于6m，故在設(shè)計中將每座濾池中間設(shè)置排水渠，在排水渠兩側(cè)對稱布置洗砂排水槽，每側(cè)洗砂排水槽數(shù)n1=2條，池中洗砂排水槽總數(shù)為n2=4條 a0=（2）每條洗砂排水槽長度為 式中：lo——每條洗砂排水槽長度（m） B——中間排水渠寬度（m），設(shè)計中取b=（3）每條洗砂排水槽的排水量 式中：q0——每條洗砂排水槽的排水量 Qg——單個濾池的反沖洗水量 圖46 洗沙排水槽標準斷面 n2——洗砂排水槽總數(shù)（4）洗砂排水槽斷面模數(shù)洗砂排水槽采用三角形標準斷面，如圖45：洗砂排水槽斷面模數(shù)：式中：x——洗砂排水槽斷面模數(shù)； vo—槽中流速（m/s）。 （5）洗砂排水槽頂距砂面高度式中：He——洗砂排水槽頂距砂面高度 e——砂層最大膨脹率，石英濾料一般采用30%~50%，取40%； δ——排水槽底厚度 ； H2——濾料厚度 ； c——洗砂排水槽的超高。（6）洗砂排水槽總面積為校核排水槽種面積與濾池面積之比：，基本滿足要求。（7）中間排水渠中間排水渠選用矩形斷面，渠底距洗砂排水槽底部的高度為：單格濾池的反沖洗排水系統(tǒng)布置圖如下： 圖47 單格濾池的反沖洗排水系統(tǒng)布置圖 濾池反沖洗濾池反沖洗水可由高位水箱或?qū)ＴO(shè)沖洗水泵供給，本設(shè)計采用水泵供水反沖洗（1）單個濾池的反沖洗用水總量式中：W——單個濾池的反沖洗用水總量 t——反沖洗時間,一般為7~5min，取t=6min，q=14L/(sm2)表44 水沖洗強度及沖洗時間(水溫20℃時)濾 料 組 成沖洗強度[L/(m2s)]膨脹率(%)沖洗時間(min)單層細砂級配濾料12～15457～5雙層煤、砂級配濾料13～16508～6三層煤、砂、重質(zhì)礦石級配濾料16～17557～5（2）高位水箱沖洗1）高位沖洗水箱的容積 式中：W1——高位沖洗水箱的容積（m3)。設(shè)計中取t=360s。2）承托層的水頭損失 式中：hw3——承托層的水頭損失（m）； H1——承托層的厚度（m）。設(shè)計中取H1=3）沖洗時濾層的水頭損失 式中：hw4——沖洗時濾層的水頭損失（m）； ——濾料的密度（kg/m3),石英砂密度一般采用2650kg/m3。 ——水的密度（Kg/m3)； m0——濾料未膨脹前的孔隙率； H2——濾料未膨脹前的厚度（m）。設(shè)計中取m0=，=1000Kg/m3,=2650Kg/m3,H2=。 4）沖刺水箱高度式中：Ht——沖洗水箱的箱底距沖洗排水曹頂?shù)母叨龋╩）； hw1——水箱與濾池間的沖洗管道的沿程和局部水頭損失之和（m）； hw2——配水系統(tǒng)的水頭損失（m）； hw5——備用水頭（m），~。設(shè)計中取hw1=，hw2=hk=，hw5= Ht=++++=（3）水泵反沖洗1）水泵流量式中 ——水泵流量（L/s)。2）水泵揚程 （429）式中：H——水泵揚程（m）； H0——排水槽頂與池最低水位高差（m），一般采用7m左右； h1——水泵壓水管路和吸水管路的水頭損失（m）； h5——安全水頭（m），一般采用1~2m。設(shè)計中取H0=7m，h1=，hw2=hk=，hw3=，hw4=，h5=。 H=+++++= 進、出水系統(tǒng)（1）進水總渠濾池的總進水量為Q1=3000m3/d=設(shè)計中取進水管為DN250，單個濾池進水管Q2=采用進水管直徑D2=175mm，（2）反沖洗進水管沖洗水流量qg=,采用管徑D3=250mm，管中流速V3=（3）清水管清水總水量：Q4= m3/s，采用DN250管徑，單個濾池清水管流量Q2=，采用管徑D5=175mm，（4）排水渠排水流量qg=，排水管管徑DN300，v=。 清水池平面尺寸的計算 清水池有效容積清水池的有效容積，包括調(diào)節(jié)容積，消防貯水量和水廠自用水的調(diào)節(jié)量。清水池的調(diào)節(jié)容積： =kQ=3000=300m179。 式中：k——經(jīng)驗系數(shù)一般采用10%20%；本設(shè)計k=10%； Q——設(shè)計供水量Q=3000m179。/d。 消防用水量按同時發(fā)生兩次火災(zāi)，一次火災(zāi)用水量取25L/s，連續(xù)滅火時間為2h，則消防容積： 根據(jù)本水廠選用的構(gòu)筑物特點，不考慮水廠自用水儲備。則清水池總有效容積為： V=V1+V2=300+180=480m3 清水池共設(shè)1座，有效水深取H=，則每座清水池的面積為： 取=1012=120m2 。 管道系統(tǒng)（1）清水池的進水管（設(shè)計中取進水管流速為=） 設(shè)計中取進水管管徑為DN175mm，進水管內(nèi)實際流速為：（2）清水池的出水管 設(shè)計中取時變化系數(shù)=，所以： 出水管管徑：（設(shè)計中取出水管流速為=） 設(shè)計中取出水管管徑為DN175mm，則流量最大時出水管內(nèi)流速為：（3）清水池的溢流管溢流管的管徑與進水管相同，取為DN175mm。在溢流管管端設(shè)喇叭口，管上不設(shè)閥門。出口設(shè)置網(wǎng)罩，防止蟲類進入池內(nèi)。（4）清水池的排水管清水池內(nèi)的水在檢修時需要放空，需要設(shè)排水管。排水管徑按2h內(nèi)將水放空計算。