滤池冲洗的排水设备

    滤池冲洗的排水设备，包括冲洗排水槽及集水渠。冲洗时排水槽及集水渠的水流情况见图3.22。滤池进行反冲洗时，冲洗流量要均匀地分布在滤池面积上，并由排水槽及集水渠及时排走，无壅水现象。如果发生壅水现象，就会反过来影响滤池面积上的分配均匀性。池内的排水任务是由冲洗排水槽及集水渠来完成的，因此它们要满足下列要求：(1)冲洗排水槽内的水面上要有干舷(即水不充满整个槽深)，防止排水槽内的水面与滤池水面连成一片，见图3.22(b)，(2)排水槽末端以自由跌水进入集水渠内，集水渠的水面，不能干扰排水槽的出流，如图3.22(a)所示。我们有时看到滤池在冲洗时，滤池水面与排水槽水面连成一片，在严重壅水时，甚至看不清楚水槽的位置，这就说明上述那些排水的要求没有*满足，当然，这种壅水现象也有的是由于集水渠后面的管道，或排水渠的排水能力不足而引起的，但是，大都是由于滤池内的洗砂排水设备存在的问题。
1．集水渠
    冲洗排水槽的冲洗水同时流入集水渠，每个冲洗排水槽的出流量相等，由图3.22(c)可以看出，集水渠的始端是一个排水槽的出流量，而在渠道出口附近，则为三个排水槽的出流量的和，渠内始端流速较小，而出口处流速较大，所以集水渠内的水是变流量的流动。矩形断面的集水渠内始端的水深，可用下式计算：

                                         (3.26)

式中：H_q——集水渠始端的水深(米)；
q_q——滤池总冲洗水的流量(米³/秒)；
g——重力加速度(米/秒²)；
B——渠宽(米)。
    集水渠的高度可按始端水深加上保护高0.2米计算。
2．冲洗排永槽
    冲洗水沿冲洗排水槽的两侧溢流入槽，它的流量是越到下游越大，但每米槽长增加的流量是相等的。它的水流情况见图3.22(a)及(b)。
    为使排水槽均匀地排水，就要具有下列几个条件：(1)每单位槽长的溢入流量需相等，因此每个槽流量也就相等了。这就要求每个槽的集水面积相等，槽口要尽可能做到水平，一般要求其误差在±2毫米以内；(2)槽与槽要适当靠近，但它们的投影面积占滤池面积的百分比也要适当控制，以免过大而干扰水流。这从图3.22(a)可以看出来。如果两个槽隔远了，槽干扰水流的作用虽然减小了，但较远的流线和较近的流线的流速就会差得多，水流分布就会不均匀。为了保证这一条，所以限制在水平方向上水流到槽口的距离在0.75～1.1米范围内，而槽*距在1.5～2．2米范围内，槽总长在5～6米范围内。这样就把槽所占的面积，控制在滤池面积的25％以内，同时对水流均匀性也*一定的保证；(3)槽的断面要有足够的通水能力，槽内水面以上要保留几厘米的干舷(一般采用7厘米)。目前采用如图3.23所示断面形状。

    冲洗排水槽中的流量从始端向出口相应地逐渐增加，因此槽末端的断面尺寸按出口处的流量决定，槽末端的断面面积可按下式计算：

                                      (3.27)

式中：ω——冲洗排水槽末端的断面面积(米²)；
q——滤池冲洗强度(升/秒·米²)；
n——每个滤池冲洗排水槽的数目；
v——冲洗排水槽出口处的流速(米/秒)，一般采用v=0.66米／秒；
¦——每个滤池的面积(米²)。
    每条排水槽的断面面积较好不大于0.25米²。
    冲洗排水槽常用的断面形状如图3.23(a)所示，沿长度方向断面不变，或槽宽不变，但槽底倾斜，一般起端槽深为出水端的一半。槽的断面尺寸可按下式计算：

                       ω=4x²                  (3.28)

    冲洗时由于两槽间的池子有效水流面积缩小，水流速度增高，可能引起滤料被冲走，所以要求排水槽底在滤料上面有一定的高度，这个高度应大于滤层冲洗时的膨胀高度。