排水工程下册(第1篇)word版 下载本文

对于潮汐海口,Dy可用下式估算:

式中 u*—— 海口摩阻流速,m/s。

式中 i—— 海床坡降;

h—— 污水排污口深度,见图2-6。

做规划设计时,从安全考虑,可忽略由横向扩散所增加的稀释作用或海口不宽,无充分空间让污染物横向扩散,即Ly = 0,由此计算的扩散器长度,应满足氷质目标Cm的要求,即

此时

3.大肠菌群的衰亡稀释度

式中 u—— x处的流速,m/s;

Dy=0.96hu*

(2-36)

u*?ghi

(2-37)

uELhCp?2nQC0uELh?2nQ?Cm

(2-38)

S2?CC1?0 CmS1Cm(2-39)

?2.3x?S3?exp??

Tu?3600?90?(2-40)

T90—— 大肠菌群衰亡90%所需的时间,h。

4.总稀释度

5.污水排海扩散器的计算

S?S1?S2?S3

(2-41)

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图2-7 扩散器形式 图2-8 扩散器长度计算图

由于海洋流向比较多变,因此扩散器的布置相对于洋流方向大致可分为3种,即Ⅰ型、T型与Y型(适用于无主导洋流方向时),见图2-7所示。

(1)扩散器长度的计算

当不考虑潮汐回荡的影响并已知排放深度及静潮(或称憩潮)的初始轴向稀释度Sc时,扩散器的长度用式(2-27)或式(2-29),先计算出q,然后根据排故污水量计算出扩散器长度,具体计算见[例题2-2]。如果污水量较大,则用式(2-42)计算出污染云的平均初始稀释度S1',然后根据图2-8求出扩散器长度。

?2Scq? s1'?2Sc?1????uzmax???1(2-42)

式中 s1'——污染云平均初始稀释度,m2/s。

当考虑潮汐回荡的影响并已知水体的水质目标及水文水质条件时,扩散器长度用式(2-38)计算。

(2)喷孔数m的计算

海底排放时,扩散器上喷孔之间的间距约为排放深度的1/3,此时的稀释能力较好,扩散器的长度可缩短,投资可减少。扩散器喷孔数

式中 m—— 扩散器上喷孔数;

其他符号同前。

(3)喷孔直径及所需总水头计算

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m?3L h(2-43)

图2-9 喷孔及总水头计算图

扩散管内流速在0.6~3.0m/s之间,即处于不沉淀与不冲刷的流速之间,污水通过每一个喷孔的流量按下式汁算:

qn?CDan2gEn

(2-44)

式中 qn—— 从一个喷孔中排出的污水流量,m3/s ;

CD—— 喷孔管嘴的流量系数,根据管嘴形式,如喇叭口、尖嘴口等不同査图2-10。

vn2/En 小于化0.01时,则喇叭口喷孔CD由于扩散管内的流速是不断减小的,若计算值2g值均取0.9,尖嘴喷孔均CD均取0.6;

an—— 一个管嘴的过水断面积,m2; En—— 污水喷孔内的总水头,m;

2。 —— 重力加速度9.81m/sg

如将最远的喷孔称为1号,见图2-9,则自该喷孔流出的流量为:

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22vnvn?1/En?/En 2g2g图2-10 两种管嘴形式的出口流量系数

q1?CDa12gE1?CD?4d122gE1

(2-45)

式中 q1—— 1号喷孔的流量,m3/s ;

d1—— 喷孔的直径,m; a1—— 1号喷孔的面积,m2; E1—— 1号喷孔的总水头。

v12E1?h1?

2g(2-46)

式中 h1—— 1号喷孔处,管内外压力差,m,其值等于喷孔出流所需的自由水头(可取0.7m)加喷孔的局部水头损失(可取0.3m)加沿程损失。

v1—— 扩散器内流向1号喷孔的管内流速,m/s。

式中 D—— 扩散器的直径,m。

依次计算2号喷孔处的管内总水头:

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v1??4q1D2

(2-47)