ПОСОБИЕ по проектированию сооружений для очистки и подготовки воды (к СНиП 2.04.02-84) - Примеры гидравлического расчета дренажа

Примеры гидравлического расчета дренажа

8.41. Скорый фильтр размерами в плане 6,0´4,8 м загружен среднезернистым кварцевым песком (0,7-1,6 мм) высотой слоя 1,2 м. Расчетная интенсивность промывки - 15 л/(с×м²). Сборный канал выполнен в виде трубы диаметром 0,8 м. Полимербетон изготовляется из гранитного щебня крупностью 3-10 мм с эквивалентным диаметром 5 мм.

Требуется произвести расчет дренажа для двух вариантов его конструкции - с полимербетонными и дырчатыми плитами.

Пример 1. Полимербетонные плиты.

Расчетный расход воды при промывке

Q_пр = 15 × 6 × 4,8 = 432 л/с ;

скорость в начале сборного канала при промывке

= 0,86 м/с.

Принимаем шаг опорных стенок в осях 0,33 м, тогда число патрубков на входах в каналы будет равно 18. Расход воды через каждый патрубок равен 432/18 = 24,0 л/с, скорость воды в патрубке при диаметре 125мм составит

м/с.

Высоту канала принимаем равной 0,35 м, толщину опорных стенок - 0,1 м. Сечение канала (в свету) тогда составляет 0,35´0,23 м, а скорость воды в начале канала -

м/с.

Значения рассчитанных скоростей соответствуют требованиям пп. 8.13 и 8.14.

Потерю напора в патрубке h_п принимаем равной 2,5 м (см. п. 8.15), тогда диаметр отверстия диафрагмы на выходе из патрубка по формуле (24) составит

8,5 см

(все расчеты выполнены в см, коэффициент расхода принят равным 0,6).

Пример 2. Дырчатые плиты.

Дренажные плиты приняты размерами в плане 595´595 мм, с высотой железобетонной части 70 мм.

Принимаем на входов поддон фильтра 10 патрубков диаметром 175 мм. Расход воды через каждый патрубок составит 43,2 л/с, а скорость -

1,62 м/с .

При высоте поддона 0,35 м скорость в его начале

0,205 м/с

(0,35´6,0 - сечение поддона).

Потребные потери напора в плитах по формуле (22) составят

49 см

(коэффициент сопротивления патрубка z принят равным 1,5).

Потери напора во взвешенной загрузке при промывке по формуле (23) равны:

h_з = (2,65 - 1)(1 - 0,4) 1,2 = 1,19 м .

По п. 8.15 потери напора в плитах при равномерной промывке должны быть не менее 0,5 × 1,19 = 59,5 см. Принимаем для дальнейшего расчета значение h_пл = 59,5 см.

Средний диаметр отверстий в плитах определяем по формуле (25), приняв шаг отверстий l = 10 см, показатель степени d = 1,67 и коэффициент k = 0,59 с²×см^-2,33 (см.п.8.16), коэффициент n = 0,01 см²/с.

3,95 см .

Принимаем диаметр отверстия в верхнем сечении d_в = 3,7 см, тогда диаметр в нижнем сечении равен (см. п. 8.16):

см.