[精品]调节池的水力特性研究.docx

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1、调节池的水力特性研究严斌汪鹰摘要：结合工程实际，对水量调节池的水力特性进行了较深入的探讨，推导出已知变进水量调节池的特征公式，并进行了验证和分析。关键词：调节池；特征公式；水力特性屮图分类号:TU991.34文献标识码：B文章编号：1000-2170(2000)02-0156-03StudyofhydrauliccharacteristicsofadjustivepoolYANBini(Ma7anshanGasParentCompany,Ma7anshan243000,China)WANGYing(Civi1ConstructionCompanyofMa7a

2、nshanlron&SteelCo.,Ma7anshan243000,China)Abstract:Withthenccdofidiographicproject,thehydrauliccharacteristicsofadjustivepoolisthoroughlydiscussed・Thediagnosticexpressionsisobtained,andisanalysed.Keywords:adjustivepool;diagnosticexpressions;hydrauliccharacteristies调节池按其功能划分，可分为水质调节池

3、，水量调节池和混合调节池三大类。集水池，水塔，水库等都是广义的水量调节池。工程上常见的水量调节池是指为调节上下两级提水设备、处理构筑物之间水量短时间不平衡而设置的调节池。这类调节池就设计计算而言，口前尚无理想的计算公式。实际工作屮，多用经验系数法估算。这种方法，往往造成要么过大长期空池；要么过小漫水，达不到调节水量的目的，且不能指导出水管的设计计算。木文根据一般调节池的特点，研究已知变进水量调节池的设计计算方法，探讨调节池的水力特性，供生产和设计单位参考。1.调节池的特性方程1.1流量方程图1为典型的大气屮短管自由出流调节池的示意图。在初始平衡条件下：Q沪Q

4、“水位维持在进水量突然增加时，达到新的平衡条件：Q沪Q"水位维持在H1。两种水量平衡下的流量公式分别为：Qia=P-.42g//u°、面积儿二级设施Qio,Q20—低流量平衡时的进、出水流量,m3/h;Qu,Q2-大流量调节过程中的进、出水流量，if/h；A.,A-调节池、出水短管面积，m2;Ho,H—低流量、大流量平衡时调节池水位，m;II,dll—大流量调节过程中某I舜间水位、水位变化量，m;比一出水短管阻力系数。图1大气中短管口由出流调节池示意图式中-是短管特性参数。由式（2）、（1）得流量与水位的对比关系式为://.=(Mi(Hi//nQ£-(儿1

5、.2调节池特征公式调节池特征参数包描调节池的水深、面积、出水短管特性、调节时间等。取任意t吋刻下（见图1）,当Q。突然增大吋，调节池水位逐渐上升到H,取dt吋间微元，设池的面积为入，进水流量为Q“,水位上升为dH,则调节池水量平衡的微分关系如下：.le•

6、i<.42g丽7)+丛简化(8)式得到:/=ki〃+Ze?ln(Qu-

7、i..1公式(8)包含了调节池的所有特性参数，k.,k2,匕只

8、取决于调节池和出水管的设计参数，对于已知的调节池为常数。公式(8)与公式⑷一起称为调节池特征公式。2结果分析由推岀的特性公式可以知道：1)调节池的平衡水位H与进水量Q的平方成正比，是调节池的重要设计与运行参数。当实际水位大于设计已时，则会发生漫池；小于H】过多吋，则空池浪费。2)对于同定的调节池，在水量变化率恒定时，已/也为常数。可以利用最低水位H。调整实际水位H】，以充分发挥调节池的作用。3)调节池的平衡运行水位讯与调节池的面积无关。这意味着，仅靠加大调节池的面积不能从根本上解决漫池问题。4)公式中的常数k只与调节水池的设计参数有关，均可通过现有工程手册查

9、阅，因此，推导出的公式便于工程设计计算。5)当水位上升时，达到最大流量平衡水位的时间，按照(9)式的规律缓慢增加，当H-Hi吋，t->8。1)调节池的调节时间与调节池的而积、池深成正比，即调节池越大、越深,调节效果越好；t越大，调节池的缓冲调节能力越强。3实例分析我公司一水池，池深1.加，水池面积150m2o拟将该水池改作上--级旋流沉淀池泵房调节池，以缓解因改变水泵运行台数，造成对下一级水处理设施的水量冲击。考虑一开一备情况,Qo=500m3/h,Qn=900m3/h,HlO.90m,At.=150m2；3.1调节时间与水位的关系当一台水泵正常运行，一台备

10、用吋，由式(4)求出Ho二0.278m,再用式(8)