由锥体控制等量截流的截流井设计.caj

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1、给水排水工程WaterSupply&DrainageEngineering由锥体控制等量截流的截流井设计殷晓中，陈兴和（镇江市高等专科学校机械工程系，江苏镇江212001）摘要：分析了国内常用的污水截流井类型及其优缺点，介绍了一种由液面高度控制截流量的新型截流井，这种截流井可在现有污水处理厂处理、储存能力和截流井、管网储存能力不变的情况下，解决稀释后的雨污混合水过多地进入截流管的问题，从而实现污水截流的最大化。关键词：截流井；等截流量；锥体控制中图分类号：TU992.03文献标志码：B文章编号：1009-7767（2011）05-

2、0076-03InterceptingWellDesignUsingConeVolumeControlYinXiaozhong，ChenXinghe城市污水截流井是合流制管道中的重要附属构筑物，其主要功能是将城市旱流污水和初期雨水截流[1]入污水截流管，以免城市水体受到更为严重的污染。[2]截流井设计的基本要求可归纳为以下几点：1）保证旱流时污水的截流；2）雨天时保证初期雨水的截流，当污水流量达到设计截流倍数时，超出部分污水能顺畅地溢流排入水体；3）安全可靠、截流效率高，维修量图1溢流堰式截流井结构原理图少，管理方便，能适应不同截

3、流倍数的要求；4）构造简根据堰的平面布置形式的不同，溢流堰可以分为单、加工方便、造价便宜。正堰、斜堰、侧堰和曲线堰。侧堰式截流井在合流制截1国内常用污水截流井类型及其优缺点[4]污系统中的应用较为成熟。目前，国内涉及截流井设计及计算的规范和规程1.2截流槽式截流井主要包括了CECS91：97《合流制系统污水截流井设计截流槽式截流井一般只用于已建的合流制管道。规程》（以下简称《规程》）、GB50101-2005《室外排水设该种截流井可以直接由已建合流制管道上的污水检[3]计规范》、《给水排水设计手册（第5册）》等。在《规查井改造而成

4、，不用改造下游管道。由于其截流量难以程》中提及的污水截流井形式主要有3种，即：溢流堰控制，在雨季时将会有大量的雨水进入截流管道，增加式、截流槽式、跳跃堰式截流井。污水处理厂的负荷，因此在使用中受到了一定的限制。1.1溢流堰式截流井其结构原理如图2所示。溢流堰式截流井的原理是在井中设置溢流堰，当上游进水过多时，超量的水从堰顶排入溢流管。其构造简单，污水截流效果好，应用较为广泛。档堰可以砌砖或做成木板闸，档堰的高度视截流污水量的大小而定。这样在非汛期，管道内的污水被档堰挡住，折返进入污水管；而当雨季来临时，合流管道或雨水管道内的雨污混

5、合水就会越过堰排入河湖中。其结构原理如图1所示。图2截流槽式截流井结构原理图762011No.5（Sep.）Vol.29给水排水工程WaterSupply&DrainageEngineering1.3跳跃堰式截流井当旱流污水或雨水量较小时，截流井内水面较低，跳跃堰式截流井是一种主要的截流井形式，其中浮球下落，带动杠杆逆时针转动，杠杆推动拉杆向下间固定堰高度可根据相关公式计算得出，并可根据运运动，从而推动摇杆逆时针转动，带动滑块、滑杆、内行时的实际污水量进行调节。跳跃堰式截流井下游的锥向右运动，使内锥与锥管之间的间隙加大，由于此排水

6、管应为新敷设管道，因此对于已有的合流制管道，时水面较低，截流管口处污水的压强较小，流速较慢，不宜采用跳跃堰式截流井（只有在能降低下游管道标流量一定；而当雨量较大时，截流井内水面逐渐升高，高的条件下方可采用）。其结构原理如图3所示。浮球抬起，带动内锥向左运动，内锥与锥管之间的间隙减小，此时水面较高，截流管口处污水的压强较大，流速较快，流量也一定。因此，只要合理确定浮力控制装置中各个构件的尺寸，就能使锥体左右移动的距离与水面高度相对应，从而使截流管的截流量恒定。2.2相关计算过程1）当井内的液面高度由h1变化至h2时，截流管[5]处的

7、污水流速由ν1变化至ν2，根据伯努利方程：22νlνH=Σh+Σh+=（Σl+Σζ+1）。fm2gd2g2锥体控制等截流量截流井2.1工作原理式中：H为液面高度；Σhf为沿程损失；Σhm为局部2010年秋，镇江市高等专科学校课题组在接到合损失；l为沿程阻力系数；l为截流管长度；d为截流管作研究任务后，设计了一种由液面高度控制截流量的管径；ζ为局部阻力系数；ν为截流管内水流速度；g为新型截流井，其原理如图4所示。重力加速度系数。2gh2gh12ν1=，ν2=，ll姨Σl+Σζ+1姨Σl+Σζ+1dd2gΔν=ν2-ν1=（姨h2-姨

8、h1）。lΣl+Σζ+1姨d2）当井内的液面高度由h1变化至h2时，内锥在双摇杆机构以及摇杆滑块机构作用下的位移由x1变化至x2，如图5所示。锥体控制等截流量截流井相比一般截流井的区别在于设计了带浮力控制装置的锥体装置。锥体装置由锥管和内锥组成，锥