穿孔配水管异孔径开孔方法的探讨.pdfVIP

环 境 工 程 2008年 lO月第 26卷第 5期 65 穿孔配水管异孔径开孔方法的探讨 。 杨海涛 完颜华 王志芳 李海鹏 (1．兰州交通大学 环境与市政工程学院，甘肃 兰州 730070；2．山东绿泉环保工程有限公司，山东 济南 250100； 3．山东省经济管理干部学院，山东 济南 250014) 摘要 针对 目前开孔管配水中存在的配水不均匀和能耗过高等问题，基于薄壁孔 口出流的原理，提出了穿孔配水管异 孔径开孔 的方法，并对其可行性进行分析，且推导出穿孔配水管异孔径开孔孔 口直径 的水力计算公式。结合工程实 例 ，提 出穿孔管的分段异 口径等距开孔 的计算方法，为穿孔管在实际工程中的应用提 出一套新 的可行方案。 关键词 异孔径穿孔管 水力计算 分段开孔 O 引言 式中 日、日——a、b孔口处的作用水头； 在给水排水处理工程中，穿孔配水管以其构造简 ——a、b孔VI的流速系数 ，可选用0．97； 单 ，造价低等优点在实际应用中占有一定优势 。目前 ——a、b孔 口的流量系数 ； 应用的穿孔管都是等孔径开孔的方法 ，由水力学原理 A——a、b孔 口的面积。 可知，沿水流方向穿孔管上存在着一定的水头损失， 由于在 a孔和 b孔之间的管段上存在一定 的水 因此不同位置的2个等孔径孔 口的流量是不可能相 头损失 ，所 以a孔与 b孑L处的作用水头 日 与 日 不 等的。当前解决这一问题的方法主要有两种 ：一种是 相等 ，且 H H ，由式(1)和式 (2)可得 ，Q 扩大配水管的管径和减小孔 口的开孔面积 以减小管 9 ，即在等孔径开孑L的管道 中顺水流方 向孔 口出流 内水头损失并增大孔 口处的局部水头损失 ，减少孔 口 的流速和出流的流量是不断减少的，因此适当增加后 之间的水头差值 以此来平衡孔 口间的流量差距 ，即大 面孔 口的孔 口面积使配水管的各个孔眼的出水水量 阻力配水 ，例如普通快滤池 的反冲洗配水系统 ，显然 趋于相等。综上所述，异 口径开孔法在理论上是合理 这样会增加水头损失从而造成系统工程造价或运行 可行 的。 费用的提高；另一种是采用变间距 的方法 ，孔 口间距 2 异孔径开孔水力计算公式推导 沿水流方向依次减小 ，使单位长度管道上的出水流量 2．1 管段水头损失计算 相等，例如高负荷生物滤池上使用的旋转布水器，这 图1为穿孔管的水力简图。其中配水管的总流 种方式存在的问题是单位面积上的配水不是很均匀。 量为 p，长度为 ￡，孔 口个数为 n，令各个孔 口均匀 出 由能量方程可知 ，管道在水流方向的水头线是沿 水且均匀分布 ，则每个孔 1：3的流量为 ，两孔 口的间 程下降的，证明水平设置的等孔径穿孔管沿水流方 向 n 上的孔 口流速是依次减小 的，因此 ，可适 当增大后段 r