洗效果好，冲洗水量大大减少。

V型滤池采用较粗滤料较厚滤层增加了过滤周期，冲洗效果好，冲洗水量大大减少，过滤和反冲洗过程的操作，已全部实现了自动控制。常用于大、中型水厂。无阀滤池是一种水力自动控制滤池，节省了大型阀门，造价较低，其构思巧妙，工作可靠，常用于工业及城镇中、小型水厂。虹吸滤池、移动罩滤池、压力滤池、单阀滤池、双阀滤池等，器工作原理与普通快滤池无大差别。只是操作上有所不同。一般都适用于任何规模的水厂，但移动罩滤池较适用于大、中型水厂，以便充分发挥冲洗罩使用效率。

1． 某天然海砂筛分结果见下表，根据设计要求：d10=0.54mm，K80=2.0。试问筛选滤料时，共需筛除百分之几天然砂粒。（分析砂样200g）

筛孔(mm) 2.36 1.65 1.00 0.59 0.25 0.21 筛底盘 合计 解：由上表在得如下筛分曲线：

留在筛上砂量 质量(g) 0.8 18.4 % 0.4 9.2 通过该号筛的砂量 质量(g) 199.2 180.8 140.2 55.2 11.8 2.6 % 99.6 90.4 70.1 27.6 5.9 1.3 40.6 20.3 85.0 42.5 43.4 21.7 9.2 2.6 4.6 1.3 200 100908070605040302010000.30.60.91.21.51.82.12.42.7筛孔孔径(mm)滤料筛分曲线通过筛孔砂量(%)

d80?k80?d10?2.0?0.54?1.08mm

自横坐标0.54mm和1.08mm两点，分别作垂线与筛分曲线相交。自两交点作平行线与左边纵坐标相交，并以此交点作为10%和80%，分别为24.6和73.0。则需筛除

(1?73.0%?24.6%)?100%?31%天然砂粒。

80%?10%2． 根据第1题所选砂滤料，求滤速为10m/h的过滤起始水头损失约为多少cm？

已知：砂粒球度系数??0.94；砂层孔隙率mo=0.4；砂层总厚度lo=70cm；水温按15℃计；

解：由题17-1可知，筛分后滤料的10%和80%分别对应原天然滤料的24.6%和73.0%，则筛分后滤料的0%和100%分别对应原天然滤料的

24.6%?73.0%?24.6s.0%?24.6%?10?17.7%和73.0%??20?86.8%

80?1080?10由滤料筛分曲线可知分别对应粒径0.44mm（处于0.25mm和0.59mm之间）和1.53mm（处于

1.00mm和1.65mm之间）。则滤料可分成三层进行计算。粒径范围分别为0.44mm-0.59mm，0.59mm-1.00mm，1.00mm-1.53mm。相应的计算粒径为

0.44?0.59?0.515mm，

20.59?1.001.00?1.53?0.795mm，?1.265mm。则与之对应的重量百分比分别为

220.59?0.441.08?1.00，，0.1??0.150.7?(0.15?0.1)?0.2??0.610.54?0.441.53?1.081?0.15?0.61?0.24。

当t=15℃时，水的运动黏度为：

??则

0.017750.017752??0.0114(cm/s) 221?0.0337t?0.000221t1?0.0337?15?0.000221?15223??1?m0??1?2????H0??h0?180????l?v?p/d?0ii??3g?m0i?1??0.0114?1?0.4??1?10?1000.150.610.24?180????70??(??) ??229810.9460?601.2650.430.5150.795???43.52cm223． 根据第一题所选砂滤料作反冲洗实验。设冲洗强度q=15L/（s·m）且滤层全部膨胀起来，求滤层总膨胀度约为多少？（滤料粒径按当量粒径计）。

33

已知：滤料密度ρ=2.62g/cm，水的密度按1 g/cm计；滤层膨胀前孔隙率mo=0.4；水温按15℃计；

解：由题17-2可知，滤料可分成三层进行计算，相应的计算粒径/重量百分比分别为0.515mm/0.15，0.795mm/0.61，1.265mm/0.24。 则

3p10.150.610.24??/i//??? deqi?1di?di0.05050.07950.126522

?deq?0.08cm

222把v?1.5cm/s，deq?0.08cm，??2.65g/cm，?w?1.0g/cm，g?981cm/s，

??0.94，??0.0114cm2/s代入下式：

1.75?w150???w1v211?m??3????v?1

????w??g??deqm????w??g???deq?2m3可得：

1.75?1.011.52150?0.0114?1.011?m??3????1.5?123?2.62?1.0??9810.94?0.08m?2.62?1.0??981?0.94?0.08?m?m3?0.285409m?0.318356?0 0.318356?m3?m?

0.285409?m?0.546

?e?m?m00.546?0.40.146???0.3216?32.16%

1?m1?0.5460.4544． 设大阻力配水系统干管起端流速为1m/s；支管起流速为2m/s；孔口流速为3m/s。试通

过计算说明该配水系统的配水均匀性是否达到95%以上。 解：取压能转换为动能的效率为100%，则

v2329Hc???

2?g2?g2?g忽略沿程水头损失，则

22v0?va912?224Ha?Hc????

2?g2?g2?g2?g则

Qa?QcHa?Hc492?g2?g?2＜95% 3所以该配水系统的配水均匀性不能达到95%。

2

5． 设滤池平均尺寸为5.4m（长）×4m（宽）。滤层厚70cm。冲洗强度q=14 L/（s·m），滤层膨胀度e=40%。采用3条排水槽，槽长4m，中心距为1.8m。求： （1）标准排水槽断面尺寸； （2）排水槽顶距砂面高度；

（3）校核排水槽在水平面上总面积是否符合设计要求。 解：（1）

0.05mδ 排水槽断面尺寸采用上图（左）所示形式。 每槽排水量Q?11?q?F??14?5.4?4?100.8l/s?0.1008m3/s 330.4则排水槽断面模数x?0.45?Q排水槽底厚?采用0.05m，

?0.45?0.10080.4?0.18m

则排水槽断面尺寸如上图（右）所示。 （2）排水槽顶距砂面高度

H?e?H2?2.5x???0.07?40%?0.70?2.5?0.18?0.05?0.07

?0.85m（3）

冲洗排水槽总面积3?4?2?0.18??0.2＜0.25 符合要求。

滤池面积5.4?46．滤池平面尺寸、冲洗强度及砂滤层厚度同第5题，并已知：

冲洗时间6mins，承托层厚度0.45m，大阻力配水系统开孔比α=0.25%，滤料密度为

3

2.62g/cm；滤层孔隙率为0.4；冲洗水箱至滤池的管道中总水头损失按0.6m计。求： （1）冲洗水箱容积；

（2）冲洗水箱底至滤池排水冲洗槽高度； 解： （1）V?1.5?q?F?t?601.5?14?5.4?4?60??163.30m3

10001000（2）冲洗水箱底至滤池排水冲洗槽高度按下式计算：

H0?h1?h2?h3?h4?h5

其中h1为冲洗水箱至滤池的管道中总水头损失，按0.6m；

h2为滤池配水系统水头损失，取??0.62，则