如何确定其设计参数与流量关系-平流式二沉池出水堰计算时 (如何确定其设置的密码,no_ai_sug:false}],slid:40988242424024,queryid:0x6a254751a130d8)

教程大全 2026-02-06 11:42:27 浏览

平流式二次沉淀池(简称二沉池)是污水处理系统中实现固液分离的核心构筑物,其出水堰的设计直接关系到出水水质、流量控制及池体运行效率,出水堰作为二沉池的“出水口”,需均匀分配水流、精准调节流量,因此其计算需遵循规范、参数准确、结构合理,本文围绕平流式二沉池出水堰的计算展开,涵盖设计、关键参数、计算步骤、实际案例及注意事项,旨在为工程设计提供参考。

出水堰设计

出水堰是二沉池的关键水力构件,其主要功能包括:

平流式二沉池出水堰常见类型有三角堰、矩形堰、梯形堰等。 三角堰(V型堰) 因结构简单、计算便捷、流量与水头呈幂函数关系((H^{2.5})),被广泛应用于实际工程中。

关键参数与计算基础

出水堰计算的核心参数如下:| 参数名称 | 符号 | 单位 | 说明 || — | — | — | — || 设计流量 | (Q) | (m^3/s) | 池体设计处理水量 || 堰上水头 | (H) | (m) | 堰顶到自由水面的垂直距离 || 流量系数 | (m) | – | 与堰型、水头、雷诺数等因素相关 || 重力加速度 | (g) | (m/s^2) | 标准值9.81 |

参数说明

计算步骤详解

确定堰型与参数

根据工程需求与结构条件,选择三角堰(顶角(\alpha)通常取90°,即等腰直角三角形),三角堰的流量公式为:[ Q = \frac{8}{15} \cdot m \cdot \sqrt{2g} \cdot H^{2.5} ](\sqrt{2g} \approx 4.429);(m) 推荐取0.56~0.58(对应 (H = 0.05~0.3m))。

计算堰上水头(H)

将设计流量(Q)代入公式,解出(H):[ H = \left( \frac{15Q}{8m\sqrt{2g}} \right)^{\frac{2}{5}} ]

计算三角堰底边长度(L)

等腰三角堰((\alpha = 90^\circ))的底边长度(沿池宽方向的堰长)与水头(H)的关系为:[ L = 2H \cdot \tan\left( \frac{\alpha}{2} \right) = 2H \cdot \tan45^\circ = 2H ](因(\alpha = 90^\circ),(\tan45^\circ = 1))。

校核与优化

实际应用案例

假设某平流式二沉池设计参数如下:

计算过程:

结果应用:

注意事项与优化建议

Q1:平流式二沉池出水堰为何多选三角堰?

A1:三角堰的流量公式明确((Q \propto H^{2.5})),水头变化对流量影响敏感,便于通过调整水头精准控制流量;结构简单,施工便捷,抗冲刷能力强,符合平流式二沉池的工程需求。

Q2:如何确定出水堰的流量系数(m)?

A2:参考《室外排水设计规范》(GB50014-2021)推荐值:三角堰 (m = 0.56 \sim 0.58)(对应(H = 0.05 \sim 0.3m));矩形堰 (m = 0.42 \sim 0.44)(对应(H = 0.05 \sim 0.3m)),实际设计中,需结合现场试验数据修正,确保计算准确性。


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