水流对沙滩冲刷过程的数值模拟
5.3 水流对沙滩冲刷过程的数值模拟
5.3.1案例简介
本案例是对水流冲刷沙滩过程的气固液三相流进行数值模拟，如图5-3-1所示，这是一个简化的二维模型，区域总长度为2000mm，总高度为500mm，下半部为一倾斜的沙子区域。水流从左上角的100mm高的进口流入，进入区域冲刷沙子，然后从右侧500mm 高的出口流出。
通过模拟，可清楚的看到水流对沙滩的冲刷过程，已经气固液三相的分布情况。
图5-3-1 水流冲刷模型
5.3.2 Fluent求解计算设置
1．启动Fluent-2D
（1）双击桌面Fluent14.0图标，进入启动界面。
（2）选中Dimension→2D单选按钮，取消对Display Options下的三个复选按钮的选择。
（3）其它保持默认设置即可，单击OK按钮进入Fluent 14.0主界面窗口。
2．读入并检查网格
（1）执行菜单栏中的File→Read→Mesh命令，在弹出的Select File对话框中读入convection.msh二维网格文件。
（2）执行菜单栏中的Mesh→Info→Size命令，得到如图5-3-3所示的模型网格信息：共有14342个节点，28411个网格面，14070个网格单元。
（2）执行菜单栏中的Mesh→Check命令。反馈信息如图5-3-4所示，可以看到计算域三维坐标的上下限，检查最小体积和最小面积是否为负数。
图5-3-3 网格数量信息
图5-3-4 Fluent网格信息
3．求解器参数设置
（1）单击选择左边workspace中Problem Setup→General命令，在出现的General 面板中进行求解器的设置。
（2）General面板中，开启重力加速度。单击选中Gravity复选按钮，Y(m/s2)文本框输入-9.8，Time下选中Transient单选框，其它求解参数保持默认设置，如图5-3-6所示。
图5-3-6求解参数设置
（4）单击选择Problem Setup→Model命令，对求解模型进行设置，如图5-3-7所示。
（5）双击Models→Viscous-Laminar选项（或选中Viscous-Laminar，然后点击Edit），打开Viscous Model窗口。
（6）在弹出的窗口中，Model下选择k-epsilon(2 eqn)单选按钮，其他保持默认，如图5-3-8所示，单击OK按钮，启动k-e湍流方程。
图5-3-7 计算模型选择图5-3-8 湍流模型选择（7）再次回到Models面板，双击Multiphase-off选项，打开Multiphase Model 窗口。单击选中Model下Eulerian单选按钮，Number of Eulerian Phases设置为3，如图5-3-9所示，单击OK完成设置。
图5-3-9 多相流模型选择
4．定义材料物性
（1）单击选择Problem Setup→Materials命令，在出现的Materials面板中对所需材料进行设置，如图5-3-10所示。
（2）双击面板中的Materials→Fluid选项，弹出材料物性参数设置对话框，如图5-3-11所示。
（3）材料物性参数设置对话框中，单击FLUENT Database按钮，打开FLUENT Database Materials窗口，FLUENT Fluid Materials下选择water-liquid(h2o<1>)选项，如图5-3-12所示，单击Copy，复制水的物性参数。
（4）单击Change/Create按钮，保存对水物性参数的更改，单击Close关闭窗口。
（5）Name文本框输入sand，Chemical Formula清空，Density(kg/m3)设置为2500，Viscosity(kg/m-s)设置为10，如图5-3-13所示，单击Change/Create按钮，完成设置。
图5-3-10 材料选择面板
图5-3-11 空气物性参数
图5-3-12 水物性参数设置
图5-3-13 沙子物性设置
5．两相属性设置
（1）单击选择Problem Setup→Phases命令，在出现的Phases面板中对所需材料进行设置，如图5-3-14所示。
（2）双击Phases下phase-1-Primary Phase选项，打开Primary Phase窗口，Name 中输入air，Phase Material右侧下拉菜单选择air选项，如图5-3-15所示。
（3）双击Phases下phase-2-Primary Phase选项，打开Primary Phase窗口，Name 中输入water，Phase Material右侧下拉菜单选择water-liquid选项，如图5-3-16所示。
（4）双击Phases下phase-3-Primary Phase选项，打开Primary Phase窗口，Name 中输入sand，Phase Material右侧下拉菜单选择sand选项，选中Granular复选按钮，Properties下Diameter(m)设置为0.000111，Granular Viscosity(kg/m-s)选择gidaspow 选项，Granular Bulk Viscosity(kg/m-s)选择lun-et-al选项，Packing Limit设置为0.6，如图5-3-17所示，单击OK。
（5）单击Phases面板中的Interaction按钮，弹出Phase Interaction窗口，Drag 选项卡下，相之间的拽力都设置为schiller-naumann选项，如图5-3-18所示，单击OK 完成设置。
图5-3-14 气固液相设置面板图5-3-15 气相设置
图5-3-16 液相设置图5-3-17 沙子设置
图5-3-18 三相间拖拽力设置
6．边界条件设置
（1）单击选择Problem Setup→ Boundary Conditions命令，在打开的Boundary Conditions面板中对边界条件进行设置，如图5-3-19所示。
图5-3-19 边界选择
（2）双击面板中的Zone→in选项，弹出Velocity inlet窗口，湍动能和湍流耗散率都设置为0.01，如图5-3-20所示，单击OK完成设置。
图5-3-20进口边界条件设置
（4）Boundary Conditions面板中，Phase下方的下拉菜单选择water选项，单击Edit按钮，在弹出的窗口中，速度值设置为5m/s，如图5-3-21所示，单击选择Multiphase 选项卡，设置进口水的体积分数为1，如图5-3-22所示。
图5-3-21进口速度设置
图5-3-22进口水体积分数设置
5.3.3 求解计算
1．求解控制参数
（1）单击选择Solution→Solution Methods命令，在弹出的Solution Methods 面板中对求解控制参数进行设置。
（2）Scheme下选择Coupled算法，其他保持默认设置，如图5-3-23所示。
2．求解松弛因子设置
（1）单击选择Solution→ Solution Controls命令，在弹出的Solution Controls面板中对求解松弛因子进行设置。
（2）面板中Flow Courant Number设置为40，Momentum和Pressure都设置为0.5，Volume Fraction设置为0.4，如图5-3-24所示。
图5-3-23 求解方法设置图5-3-24 松弛因子设置3．收敛临界值设置
（1）单击选择Solution→ Monitors命令，打开Monitors面板，如图5-3-25所示。
（2）双击Monitors面板中Residuals-Print,Plot选项，打开Residual Monitors对话框，energy残差修改为1e-07，其他修改为0.0001，如图5-3-26所示，单击OK完成设置。
图5-3-25 残差设置面板图5-3-26修改迭代残差
4．流场初始化设置
（1）单击选择Solution→ Solution Initialization命令，打开Solution Initialization 面板。
（2）在弹出的Solution Initialization面板中进行初始化设置，保持默认设置，单击Initialize完成初始化，如图5-3-27所示。
（3）单击Patch按钮，打开Patch窗口，Zones to Patch和Phase均选择sand选项，Variable下选择Volume Fraction选项，设置Value值为1，如图5-3-28所示，单击Patch按钮，完成设置。
图5-3-27 流场初始化设定
图5-3-28 流场初始相设置
8．流动动画设置
（1）单击选择Solution→Calculation Activities命令，中间workspace弹出Calculation Activities面板，Autosave Every(Time Steps)设置为3，表示每计算三个时间步，保存一次数据，如图5-3-29所示。
（2）单击Solution Animations→Create/Edit按钮，弹出Solution Animation对话
框，设置Animation Sequences为1，When下拉菜单选择Time Step，如图5-3-30所示。
（3）单击Define，弹出Sequence Parameters窗口，Storage Type下选择In Memory 单选按钮，如图5-3-31所示。
（4）单击Set，弹出温度监视窗口FLUENT [2] ANSYS Inc；Display Type下选中Contours单选按钮，弹出Contours对话框。
（5）在弹出的Contours对话框中，Options下选中Filled复选按钮，Contours of 下第一个下拉菜单选择Phases选项，Phase下选择air选项，如图5-3-32所示,单击Display。
（6）单击Display后，温度监视窗口FLUENT [2] ANSYS Inc中出现了初始时刻空气相图，如图5-3-33所示。
（7）重复上述操作，完成对初始液相、固相的设置。
图5-3-29 动画设置1 图5-3-30 动画设置2
图5-3-31 动画设置3 图5-3-32 动画设置4
图5-3-33 空气初始相图
6．迭代计算
（1）选择File→Write→Case&Data…命令，弹出Select File窗口，保存为scour.case 和scour.data。
（3）单击选择Solution→ Run Calculation命令，打开Run Calculation面板。
（4）设置初始Time Step Size为0.0001，Number of Iterations设置为100000，Max Iterations/Time Step设置为20，表示每一个时间步最多进行20次迭代计算，如图5-3-34所示。单击Calculate按钮进行迭代计算。
图5-3-34 迭代设置对话框
5.3.4 计算结果后处理及分析
1．三相云图绘制
（1）分别读入scour-8-0067.dat、scour-8-00119.dat和scour-8-00187.dat数据，单击选择Results→Graphics and Animations命令，打开Graphics and Animations面板，如图5-3-35所示，分别绘制上述三个时刻的空气相云图、液相云图和固相云图。
图5-3-35 气液相云图绘制设置
（2）最终结果如图5-3-36~图5-3-47所示。
图5-3-36 初始气相云图图5-3-37 0.299s时刻气相云图
图5-3-38 0.599s时刻气相云图图5-3-39 0.900s时刻气相云图
图5-3-40 初始液相云图图5-3-41 0.299s时刻液相云图
图5-3-42 0.599s时刻液相云图图5-3-43 0.900s时刻液相云图
图5-3-44 初始固相云图图5-3-45 0.299s时刻固相云图
图5-3-46 0.599s时刻固相云图图5-3-47 0.900s时刻固相云图
沉淀池设计(1)
沉淀池设计(1)
青海黄河水电再生铝业有限公司煅烧烟气脱硫系统 新增沉淀池设计施工方案 编制： 审核： 湖南创一环保实业有限公司 二○一四年四月
目录 第一章工程概况 第二章施工布署 第三章施工技术措施 第四章工程质量保证措施 第五章雨季施工措施 第六章施工安全保证措施 第七章文明施工及环境保护措施
新增沉淀池设计施工方案 我单位承建的烟气脱硫项目中，从2013.10.4开始试运行到2014.2.10结束运行，在实际运行中,脱硫塔系统,吸收系统,烟气系统,脱水系统都比较正常,所产生的故障在后段检修中发现问题得以解决,在运行中循环水是系统运行困难的根源，由于大窑运行时灰量太大，原有沉淀池沉淀不能够满足现有运行，因此在保留原有沉淀池的基础上，新增一组沉淀池及清灰系统，以确保脱硫系统支撑运行。 原有沉淀池沉淀不能够满足现有运行的情况分析： 原有沉淀池沉淀的设计尺寸为20m*7.0m*5*m，实际沉淀面积为157m2 ,主体沉淀体积787m3，，有效沉淀体积640 m3，脱硫系统的循环水量为600 m3，，出除脱硫塔底部沉淀和脱硫回水沟所存留的水，实际到达沉淀池的脱硫废水约为530 m3，，按照以上数据原有沉淀池沉淀的设计的流速为7mm/s,长宽比为3-5之间，由于运行时灰量太大，沉淀时间内灰量太多，因此运行时体积逐渐变小，造成了流速过大，沉淀时间不够，原有沉淀池沉淀不能够满足现有运行,经我公司内部研究决定需新建沉淀池与曝气池。 一、新建沉淀池设计方案: 新增的沉淀池和原有沉淀池一样,采用平流式沉淀池池体，平面为矩形，池的长宽比不小于3，有效水深一般不超过3.5m，平流式沉淀池由进、出水口、水流部分和出灰系统三个部分组
沉淀池设计计算
沉淀池 沉淀池是利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮颗粒从水中去除的处理构筑物，是废水处理中应用最广泛的处理单元之一，可用于废水的处理、生物处理的后处理以及深度处理。在沉砂池应用沉淀原理可以去除水中的无机杂质，在初沉池应用沉淀原理可以去除水中的悬浮物和其他固体物，在二沉池应用沉淀原理可以去除生物处理出水中的活性污泥，在浓缩池应用沉淀原理分离污泥中的水分、使污泥得到浓缩，在深度处理领域对二沉池出水加絮凝剂混凝反应后应用沉淀原理可以去除水中的悬浮物。 沉淀池包括进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区五个部分。进水区和出水区的作用是使水流均匀地流过沉淀池，避免短流和减少紊流对沉淀产生的不利影响，同时减少死水区、提高沉淀池的容积利用率；沉淀区也称澄清区，即沉淀池的工作区，是沉淀颗粒与废水分离的区域；污泥区是污泥贮存、浓缩和排出的区域；缓冲区则是分隔沉淀区和污泥区的水层区域，保证已经沉淀的颗粒不因水流搅动而再行浮起。 沉淀池的原理 沉淀池是利用水流中悬浮杂质颗粒向下沉淀速度大于水流向卜流动速度、或向下沉淀时间小于水流流出沉淀池的时间时能与水流分离的原理实现水的净化。 理想沉淀池的处理效率只与表面负荷有关，即与沉淀池的表面积有关，而与沉淀池的深度无关，池深只与污泥贮存的时间和数量及防止污泥受到冲刷等因素有关。而在实际连续运行的沉淀池中，由于水流从出水堰顶溢流会带来水流的上升流速，因此沉淀速度小于上升流速的颗粒会随水流走，沉淀速度等于卜-升流速的颗粒会悬浮在池中，只有沉淀速度大于上升流速的颗粒才会在池中沉淀下去。而沉淀颗粒在沉淀池中沉淀到池底的时间与水流在沉淀池的水力停留时间有关，即与池体的深度有关。 理论上讲，池体越浅，颗粒越容易到达池底，这正是斜管或斜板沉淀池等浅层沉淀池的理论依据所在。为了使沉淀池中略大于上升流速的颗粒沉淀下去和防止已沉淀下去的污泥受到进水水流的扰动而重新浮起，因而在沉淀区和污泥贮存区之间留有缓冲区，使这些沉淀池中略大于上升流速的颗粒或重新浮起的颗粒之间相互接触后，再次沉淀下去。 用沉淀池的类型 按水流方向划分，沉淀池可分为平流式、辐流式和竖流式三种，还有根据“浅层理论”发展出来的斜板(管)沉淀池。各自的优缺点和适用范围见表3—3。
竖流沉淀池设计计算书
竖流沉淀池设计计算书 设 计:****** 1、 设计概述 为了使出水水质达到景观用水标准,减轻后续工艺的负担,在一般生物法处理工艺前面会设置一个初沉池,它可以去除部分的悬浮物,对SS 的去除率能达到50%,另外初沉池对COD,BOD 的去除率也能达到10%,较大的减轻了后续工艺的负担。 本设计采用竖流式沉淀池作为初沉池,为了降低施工的难度,该竖流沉淀池采用多个污泥斗,这可以降低沉淀池的高度。设计规模为100m3/h,为两池并联设计。 2、 竖流沉淀池构筑物工艺计算 根据《建筑中水设计规范》中的规定,初次沉淀池的设置应根据原水水质与处理工艺等因素确定。当原水为优质杂排水或杂排水时,设置调节池后可不再设置初次沉淀池。若设计水质生活污水,则需要在前期处理中采取设置初次沉淀池,减小后续工艺的负担。 在此设计中由于水量较小,且竖流沉淀池的广泛应用,在生产实践当中有较多的实际经验,故采取竖流沉淀池作为初次沉淀池。《建筑中水设计规范》上规 定:竖流式竖流式沉淀池的设计表面水力负荷宜采用h m m ?-23/2.18.0,中心管 流速不大于s mm /30,中心管下部应设喇叭口与反射板,板底面距泥面不小于m 3.0,排泥斗坡度应大于450。
图1 竖流沉淀池俯视图 设计计算: (1)中心管面积f(m 2) 取中心管流速为v=0、025m/s,沉淀池分两池并联、共壁合建,单池处理流量为:100/2=50m 3/h,以下设计以单池处理流量50m 3/h 来考虑, 则有单池中心管面积: 26.060 60025.050m V Q f =??== (2)中心管直径 0d (m 2) 由中心管面积可以得到: m m d 874.014 .36.040=?=,取d 0=900mm; (3)中心管下端(喇叭口)到反射板之间的缝隙高度h 3(m) 喇叭口的管径取中心管直径的1、35倍,则有 mm mm d d 121590035.135.101=?=?=,设喇叭口与反射板之间的缝隙 水流速度 v 1=0、02mm/s,则有 m m d v Q h 2.0215 .102.014.336005086400113=???=?=π;
沉淀池设计与计算
第六节、普通沉淀池 沉淀池可分为普通沉淀池和浅层沉淀池两大类。按照水在池内的总体流向，普通沉淀池又有平流式、竖流式和辐流式三种型式。 普通沉淀池可分为入流区、沉降区、出流区、污泥区和缓冲区5个功能区。入流区和出流区的作用是进行配水和集水，使水流均匀地分布在各个过流断面上，为提高容积利用、系数和固体颗粒的沉降提供尽可能稳定的水力条件。沉降区是可沉颗粒与水分离的区域。污泥区是泥渣贮存、浓缩和排放的区域。缓冲层是分隔沉降区和污泥区的水层，防止泥渣受水流冲刷而重新浮起。以上各部分相互联系，构成一个有机整体，以达到设计要求的处理能力和沉降效率。 一、平流沉淀池 在平流沉淀池内，水是按水平方向流过沉降区并完成沉降过程的。图3-16是没有链带式刮泥机的平流沉淀池。废水由进水槽经淹没孔口进入池内。在孔口后面设有挡板或穿孔整流墙，用来消能稳流，使进水沿过流断面均匀分布。在沉淀池末端没有溢流堰(或淹没孔口)和集水槽，澄清水溢过堰口，经集水槽排出。在溢流堰前也设有挡板，用以阻隔浮渣，浮渣通过可转动的排演管收集和排除。池体下部靠进水端有泥斗，斗壁倾角为50°～60°，池底以0.01～0.02的坡度坡向泥斗。当刮泥机的链带由电机驱动缓慢转动时，嵌在链带上的刮泥板就将池底的沉泥向前推入泥斗，而位于水面的刮板则将浮渣推向池尾的排渣管。泥斗内设有排泥管，开启排泥阀时，泥渣便在静水压力作用下由排泥管排出池外。[显示图片] 链带式刮泥机的缺点是链带的支承和驱动件都浸没于水中，易锈蚀，难保养。为此，可改用桥式行车刮泥机，这种刮泥机不但运行灵活，而且保养维修都比较方便。对于较小的平流沉淀池，也可以不设刮泥设备，而在沿池的长度方向设置多个泥斗，每个泥斗各自单独排泥，既不相互干扰，也有利于保证污泥浓度。 沉淀池的设计包括功能构造设计和结构尺寸设计。前者是指确定各功能分区构件的结构形式，以满足各自功能的实现；后者是指确定沉淀池的整体尺寸和各构件的相对位置。设计良好的沉淀池应满足以下三个基本要求；有足够的沉降分离面积：有结构合理的人流相出流放置能均匀布水和集水；有尺寸适宝、性能良好的污泥和浮渣的收集和排放设备。 进行沉淀池设计的基本依据是废水流量、水中悬浮固体浓度和性质以及处理后的水质要求。因此，必须确定有关设计参数，其中包括沉降效率、沉降速度(或表面负荷)、沉降时间、水在池内的平均流速以及泥渣容重和含水率等。这些参数一般需要通过试验取得；若无条件，也可根据相似的运行资料，因地制宜地选用经验数据。以-萨按功能分区介绍设计和计算方法。 1.入流区和出流区的设计 入流和出流区设计的基本要求，是使废水尽可能均匀地分布在沉降区的各个过流断面，既有利于沉降，也使出水中不挟带过多的悬浮物。
平流式沉淀池计算例题
平流沉淀池的设计： 已知设计水量Q=300000m 3/d 。设计平流式沉淀池。 2.设计计算 （1）池容积W （2）单池容积W （3）单池池面积F （4）池深H （5）池长L （6）池宽B 1.Q=300000m 3/d=12500m 3/h=3.472 m 3/s ，沉淀时间t=2h ，面积负荷u 0‘=40m 3/ （m 2.d ），沉淀池个数 n=6个。 2.设计计算 （1）池容积W W=Qt=12500?2=25000m 3 （2）单池容积W W 1=7.41666 25000==n W m 3 （3）单池池面积F F=12504050000'0 ==u Q m 2 （4）池深H 33.31250 7.41661===F W H m （5）池长L 水平流速取v=10mm/s ，则池长 L=3.6vt=3.6?10?2=72m （6）池宽B （7）校核长宽比 （8）校核长深比 （9）进水穿孔花墙设计 （10）出水渠 （11）排泥设施
B 1=4.1772 1250==L F m 采用17.8m 。沉淀池的池壁厚采用300mm ，则沉淀池宽度为18.4m,与絮凝池吻合。 （7）校核长宽比 4045.48 .1772>==B L （8）校核长深比 106.2133 .372>==H L （9）进水穿孔花墙设计 ①沉淀池进口处用砖砌穿孔墙布水，墙长17.8m ，超高取0.3m ，积泥高度取0.1m ，则墙高3.73m. ②穿孔花墙孔洞总面积A 孔洞处流速采用v 0=0.24m/s ，则 A=41.224 .036003.208336000=?=v Q m 2 ③孔洞个数N 孔洞采用矩形，尺寸为15cm ?18cm ，则 N=903.8918 .015.041.218.015.0≈=?=?A 个。 则孔洞实际流速为： 238.018.015.09036003.208318.015.0'0=???=??= N Q v m/s ④孔洞布置 1.孔孔布置成6排，每排孔洞数为90÷6=15个 2.水平方向孔洞间净距取1m,即4块砖的长度，则所占的宽度为： 0.18?15+1?15=17.7m ，剩余宽度17.8-17.6=0.2m ，均分在各灰缝中。 3.垂直方向孔洞净距取0.378m ，即6块砖厚。最上一排孔洞的淹没水深为162mm ，则孔洞的分布高度为： H=6?0.15+6?0.378+162=3.33mm （10）出水渠 ①采用矩形薄壁堰出水
地下水数值模拟在我国_回顾与展望_为_水文地质工程地质_创刊40年而作
地下水数值模拟在我国——回顾与展望——为《水文地质工程地质》创刊40年而作 薛禹群 吴吉春(南京大学地球科学系,南京 210093) 今年《水文地质工程地质》将迎来它创刊40周年。40年来,它为发展我国的水文地质工程地质事业,提高我国水文地质学和工程地质学的整体水平作出了不可磨灭的贡献。回顾过去,成绩斐然;展望未来,前景灿烂。仅以此文纪念《水文地质工程地质》双月刊创刊40周年。 1 概貌 我国自1973年以来在地下水的数值模拟方面发展很快,它的应用已遍及与地下水有关的各个领域和各个产业部门。高校、科研院所与生产部门相结合,已运用数值模拟解决了很多国民经济建设中急需解决的各类问题,其中包括: 水资源评价问题(包括供水、排水、水利等各类问题中的地下水水位或压强预报和水量计算等);地下水污染问题,水2岩作用和生物降解作用的模拟;非饱和带水分和盐分运移问题;海水入侵、高浓度咸水 卤水入侵问题;热量运移和含水层贮能问题;地下水管理与合理开发、井渠合理布局和渠道渗漏问题;地下水2地面水联合评价调度问题;地面沉降问题;参数的确定问题。它所涉及的地质情况多种多样,有潜水,也有承压水;有单个含水层的情况,也有多个含水层存在越流的情况,以及种种复杂的地质构造和岩相变化情况。由此,探讨了相应的模型概化与边界条件的处理。模型有二维的(平面的、剖面的),也有三维的,但以二维为主。虽然国内一共建立了多少个模型无法精确统计,但从有限的资料可以看出,从模型类型上看,按国际地下水模拟中心(IG WM C)的分类,几种类型的模型我们都有了,即: (1)预报模型包括水流模型 物质运移模型(溶质运移模型);热量运移模型;形变模型;多目标模型。 (2)管理模型; (3)识别模型其中大部分(估计在90%左右,甚至有可能超过)是预报模型,用来预测水流、污染物、热量、地面变化的时空变化,包括水资源(水量)评价、矿山涌水量、渠系及水库渗漏量预测等。在这些模型中以水流模型为主(80年代早期以前基本上是清一色的水流模型),溶质运移模型次之,其它几类模型占的比例很少。水流模型有饱和的、非饱和的、饱和2非饱和的、地下水2地表水联合的几类,以饱和带模型为主。同时考虑地下水2地表水的模型只是个别的、探讨性的。水流模型一般只考虑均质流体,非均质流体的水流模型则是作为子模型和盐分运移子模型同时处理的。溶质运移模型在我国多数是处理低浓度的水质(地下水污染)问题。因此,由水流方程和对流2弥散方程分别组成的两个子模型可以独立求解,运动方程也以传统的达西定律为基础。只有少数研究海水入侵、卤水 咸水入侵和污水中高浓度污染物运移问题中,密度、粘度要由状态方程决定。此时,上述两个子模型要耦合起来求解。迭代法是解这类问题常用的解法。我国最早的三维可混溶海水入侵模型,是在80年代末期建立的。根据《W ater R esou rces R esearch》的评审意见,该模型发展了潜水含水层条件下的海水入侵模型。在此以前,国际上一直把潜水含水层简化作承压含水层处理,以回避处理降水入渗、潜水面波动对溶质运移的影响。在我国这些海水入侵、卤水 咸水入侵模型以及以后将要谈到的热量运移模型、运动方程中,除了根据传统的达西定律考虑以水头梯度为基础的强迫对流外,还考虑了自然对流。卤水 咸水入侵由于浓度高还考虑了由于粘滞性产生的切应力对水流运动的阻滞。溶质运移模型中,只考虑污染物运移的模型在我国粗略看来略多于同时考虑吸附、解吸等的模型。少数模型已深入探讨了海水入侵过程中,水2土间发生的N a+2Ca2+、M g2+2Ca2+阳离子交换。但,处理更为复杂的如氮素生物化学转换的模型尚未见报导。我国研究热量运移、形变的模型不多,且都和一些大城市的地面沉降及为控制地面沉降进行的回灌联系在一起。热量运移模型,已考虑了与热量运移有关的各种主要因素(对流、传导、热机械弥散、自然对流、水
三种沉淀池设计计算设计参数
平流式沉淀池的基本要求有哪些 平流式沉淀池表面形状一般为长方形，水流在进水区经过消能和整流进入沉淀区后，缓慢水平流动，水中可沉悬浮物逐渐沉向池底，沉淀区出水溢过堰口，通过出水槽排出池外。 平流式沉淀池基本要求如下： (1)平流式沉淀池的长度多为30～50m，池宽多为5～10m，沉淀区有效水深一般不超过3m，多为2．5～3．0m。为保证水流在池内的均匀分布，一般长宽比不小于4：1，长深比为8～12。 (2)采用机械刮泥时，在沉淀池的进水端设有污泥斗，池底的纵向污泥斗坡度不能小于0．01，一般为0．01～0．02。刮泥机的行进速度不能大于1．2m／min，一般为0．6～0．9m／min。 (3)平流式沉淀池作为初沉池时，表面负荷为1～3m3／(m·h)，最大水平流速为7mm／s；作为二沉池时，最大水平流速为5mm／s。 (4)人口要有整流措施，常用的人流方式有溢流堰一穿孔整流墙(板)式、底孑L人流一挡板组合式、淹没孔人流一挡板组合式和淹没孔人流一穿孔整流墙(板)组合式等四种。使用穿孔整流墙(板)式时，整流墙上的开孔总面积为过水断面的6％～20％，孔口处流速为0．15～0．2m／s，孔口应当做成渐扩形状。 (5)在进出口处均应设置挡板，高出水面0．1～0．15m。进口处挡板淹没深度不应小于0．25m，一般为0．5～1.0m；出口处挡板淹没深度一般为0．3～0．4m。进口处挡板距进水口0．5～1．0m，出口处挡板距出水堰板0．25～0．5m。 (6)平流式沉淀池容积较小时，可使用穿孔管排泥。穿孔管大多布置在集泥斗内，也可布置在水平池底上。沉淀池采用多斗排泥时，泥斗平面呈方形或近于方形的矩形，排数一般不能超过两排。大型平流式沉淀池一般都设置刮泥机，将池底污泥从出水端刮向进水端的污泥斗，同时将浮渣刮向出水端的集渣槽。 (7)平流式沉淀池非机械排泥时缓冲层高度为0．5m，使用机械排泥时缓冲层上缘宜高出刮泥板0．3m。 例：某城市污水处理厂的最大设计流量Q=0.2m3/s，设计人数N=10万人，沉淀时
竖流式沉淀池设计计算
竖流式沉淀池设计计算 按水流方向划分，沉淀池可分为平流式、辐流式和竖流式三种，还有根据“浅层理论”发展出来的斜板(管)沉淀池。 设置沉淀池的一般要求有哪些 (1)沉淀池的个数或分格数一般不少于2个，为使每个池子的人流量均等，要在人流口处设置调节阀，以便调整流量。池子的超高不能小于0.3m，缓冲层为0.3m～0.5m。 (2)一般沉淀池的停留时间不能小于1h，有效水深多为2～4m(辐流式沉淀池指周边水深)，当表面负荷一定时，有效水深与沉淀时间之比也为定值。 (3)沉淀池采用机械方式排泥时，可以间歇排泥或连续排泥。不用机械
排泥时，应每日排泥，初沉池的静水头不应小于1．5m，二沉池的静水头，生物膜法后不应小于1．2m，活性污泥法后不应小于0．9m。 (4)采用多斗排泥时，每个泥斗均应没单独的排泥管和阀门，排泥管的直径不能小于200mm。污泥斗的斜壁与水平面的倾角，采用方斗时不能小于60°，采用圆斗时不能小于55 (5)当采用重力排泥时，污泥斗的排泥管一般采用铸铁管，其下端伸入斗内，顶端敞口伸出水面，以便于疏通，在水面以下1．5～2．0m处，由排泥管接出水平排泥管，污泥借静水压力由此管排出池外。 (6)使用穿孔排泥管排泥时，排泥管长度应在15m以内，排泥管管径150～200mm，孔径15～25mm，孔眼内流速4～5m／s，孔眼总面积与管截面积的比值为0．6～0．8，孔眼向下成45°～60°交错排列。为防止排泥管堵塞，应设压力水冲洗管，根据堵塞情况及时疏通。
(7)进水管有压力时，应设置配水井，进水管由配水井池壁接人，且应将进水管的进口弯头朝向井底。沉淀池进、出水区均应设置整流设施，同时具备刮渣设施。 (8)沉淀池的出水整流措施通常为溢流式集水槽，出水堰可用三角堰、孔眼等形式，普遍采用的是直角锯齿形三角堰，堰口齿深通常为50mm，齿距为200mm左右，正常水面应当位于齿高的1／2处。堰口设置可调式堰板上下移动机构，在必要时可以调整。 (9)沉淀池最大出水负荷，初沉池不宜大于2．9L／(s·m)，二沉池不宜大于1．7 L／(s·m)。在出水堰前必须设置收集与排除浮渣的措施，如果使用机械排泥，排渣和排泥可以综合考虑。
地下水流数值模拟的基本理论及应用
VMODFLOW4.1中文版培训 北京 2008年12月
地下水流数值模拟的基本理论及应用
王旭升 博士
VMODFLOW4.1中文版培训 北京 2008年12月
目
录
1. 地下水系统及其概念模型 2. 地下水流的数学描述与参数 3. 三维有限差分模型与MODFLOW 4. 模块及其作用 5. VMODFLOW的应用
2
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1. 地下水系统及其概念模型
地下水系统：含水层+补给区+径流区+排泄区+开采井
Q1 Q2 Q3
潜水含水层
McWhorter and Sunada (1977)
承压含水层
3
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1. 地下水系统及其概念模型
地下水系统
潜水面 水井
地层 透水性 边界
弱透水层
含水层
深部地质循环
4
承压
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1. 地下水系统及其概念模型
含水层概念模型：潜水含水层 模型范围
潜水面
底板 只有水平流动
5
底板
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1. 地下水系统及其概念模型
含水层概念模型：承压含水层 测压水位面
顶板 底板 只有顺层流动
6
顶板 底板
反应沉淀池计算
网格絮凝池 1.1 设计参数 絮凝池设计（近期）2组，每池设计流量为： s m h m Q /182.0/25.6562 ×24 1.0510×0.3334==?=。 絮凝时间t=12 min ，设计平均水深h=3.3 m 。 1.2 设计计算 絮凝池的有效容积V ：V=Qt=0.182×12×60=131.04 m 3 絮凝池的有效面积：A 1=V/h=131.04/3.3=39.7 m 2 水流经过每个的竖井流速v 1取0.12 m/s ，由此得单格面积： f=Q/ v 1=0.182/0.12=1.52 m 2 设计单格为正方形，边长采用1.30 m ，因此实际每格面积为1.69 m 3，由此得到分格数为n=39.7/1.69=24格。 实际絮凝时间为：min 25.124.7350.182 24 3.31.301.30==???= s t 絮凝池得平均水深为3.3 m ，取超高为0.45 m ，泥斗深度0.65 m 得到池得总高度为： H=3.3+0.45+0.65=4.4 m 。 从絮凝池到沉淀池的过渡段净宽1.5米。 取絮凝池的格墙宽为200 mm ，即0.2 m ， 单组絮凝池：长：1.3×6＋0.2×7=9.2 m 宽：1.3×4＋0.2×5=6.2 m 进水管管径的确定：Q=0.182 m 3/s ，取流速为v=1.0m/s ，管径 m v Q D 481.00 .114.3182 .044=??== π，采用DN500铸铁管。 为避免反应池底部集泥，影响水处理效果，在每个反应池底各设Dg200mm 穿孔排泥管。采用坡度1%的满流管。 过孔洞流速v 2按照进口流速0.30m/s 递减到0.10 m/s ，上孔上缘在最高水位以下，下孔下缘与池底平齐，单竖井的池壁厚为200mm 。
竖流沉淀池设计计算书
竖流沉淀池设计计算书 设 计：****** 1. 设计概述 为了使出水水质达到景观用水标准，减轻后续工艺的负担，在一般生物法处理工艺前面会设置一个初沉池，它可以去除部分的悬浮物，对SS 的去除率能达到50%，另外初沉池对COD ，BOD 的去除率也能达到10%，较大的减轻了后续工艺的负担。 本设计采用竖流式沉淀池作为初沉池，为了降低施工的难度，该竖流沉淀池采用多个污泥斗，这可以降低沉淀池的高度。设计规模为100m3/h ，为两池并联设计。 2. 竖流沉淀池构筑物工艺计算 根据《建筑中水设计规范》中的规定，初次沉淀池的设置应根据原水水质和处理工艺等因素确定。当原水为优质杂排水或杂排水时，设置调节池后可不再设置初次沉淀池。若设计水质生活污水，则需要在前期处理中采取设置初次沉淀池，减小后续工艺的负担。 在此设计中由于水量较小，且竖流沉淀池的广泛应用，在生产实践当中有较多的实际经验，故采取竖流沉淀池作为初次沉淀池。《建筑中水设计规范》上 规定：竖流式竖流式沉淀池的设计表面水力负荷宜采用h m m ?-2 3/2.18.0，中 心管流速不大于s mm /30，中心管下部应设喇叭口和反射板，板底面距泥面不小于m 3.0，排泥斗坡度应大于450 。
图1 竖流沉淀池俯视图 设计计算： （1）中心管面积f(m 2) 取中心管流速为v=0.025m/s ，沉淀池分两池并联、共壁合建，单池处理流量为：100/2=50m 3/h ，以下设计以单池处理流量50m 3/h 来考虑， 则有单池中心管面积： 26.060 60025.050m V Q f =??== （2）中心管直径 0d （m 2） 由中心管面积可以得到： m m d 874.014 .36 .040=?= ，取d 0=900mm ； （3）中心管下端（喇叭口）到反射板之间的缝隙高度h 3（m ） 喇叭口的管径取中心管直径的1.35倍，则有 mm mm d d 121590035.135.101=?=?=，设喇叭口和反射板之间的缝隙 水流速度 v 1=0.02mm/s ，则有
地下水数值模拟任务、步骤及常用软件
地下水数值模拟任务、步骤及常用软件1地下水模拟任务 大多数地下水模拟主要用于预测，其模拟任务主要有4种： 1)水流模拟 主要模拟地下水的流向及地下水水头与时间的关系。 2)地下水运移模拟 主要模拟地下水、热和溶质组分的运移速率。这种模拟要特别考虑到“优先流”。所谓“优先流”就是局部具有高和连通性的渗透性，使得水、热、溶质组分在该处的运移速率快于周围地区，即水、热、溶质组分优先在该处流动。 3)反应模拟 模拟水中、气-水界面、水-岩界面所发生的物理、化学、生物反应。 4)反应运移模拟 模拟地下水运移过程中所发生的各种反应，如溶解与沉淀、吸附与解吸、氧化与还原、配合、中和、生物降解等。这种模拟将地球化学模拟(包括动力学模拟)和溶质运移模拟(包括非饱和介质二维、三维流)有机结合，是地下水模拟的发展趋势。要成功地进行这种模拟，还需要研究许多水-岩相互作用的化学机制和动力学模型。 2模拟步骤 对于某一模拟目标而言，模拟一般分为以下步骤： 1)建立概念模型 根据详细的地形地貌、地质、水文地质、构造地质、水文地球化学、岩石矿物、水文、气象、工农业利用情况等，确定所模拟的区域大小，含水层层数，维数(一维、二维、三维)，水流状态(稳定流和非稳定流、饱和流和非饱和流)，介质状况(均质和非均质、各向同性和各向异性、孔隙、裂隙和双重介质、
流体的密度差)，边界条件和初始条件等。必要时需进行一系列的室内试验与野外试验，以获取有关参数，如渗透系数、弥散系数、分配系数、反应速率常数等。 2)选择数学模型 根据概念模型进行选择。如一维、二维、三维数学模型，水流模型，溶质运移模型，反应模型，水动力-水质耦合模型，水动力-反应耦合模型，水动力-弥散-反应耦合模型。 3)将数学模型进行数值化 绝大部分数学模型是无法用解析法求解的。数值化就是将数学模型转化为可解的数值模型。常用数值化有有限单元法和有限差分法。 4)模型校正 将模拟结果与实测结果比较，进行参数调整，使模拟结果在给定的误差范围内与实测结果吻合。调参过程是一个复杂而辛苦的工作，所调整的参数必须符合模拟区的具体情况。所幸的是，最近国外已花费巨力开发研究了自动调参程序(如PEST)，大大提高了模拟者的工作效率。 5)校正灵敏度分析 校正后的模型受参数值的时空分布、边界条件、水流状态等不确定度的影响。 灵敏度分析就是为了确定不确定度对校正模型的影响程度。 6)模型验证 模型验证是在模型校正的基础上，进一步调整参数，使模拟结果与第二次实测结果吻合，以进一步提高模型的置信度。 7)预测 用校正的参数值进行预测，预测时需估算未来的水流状态。
平流沉淀池设计计算
平流式沉淀池设计说明 1构筑物设计说明 1.1工程概况 废水排放量为0.2m3/s，人数为80000人，悬浮物为350mg/l 1.2设计依据及原则 《污水综合排放标准》（GB8978-1996） 《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002） 1.3平流式沉淀池简述 平流式沉淀池的池型呈长方形，由进水装置、出水装置、沉淀区、缓冲层、污泥区及排泥装置等组成。污水在池内按水平方向流动，从池一端流入，从另一端流出。污水中悬浮物在重力作用下沉淀，在进水处的底部设贮泥斗。平流式沉淀池的主要优点是：有效沉淀区大，沉淀效果好，造价较低，对污水流量的适应性强。缺点是：占地面积大，排泥较困难[1]。 2平流式初沉池的设计计算[2] 2.1设计参数 （1）沉淀池的个数或分格数应至少设置2个，按同时运行计算。 （2）初沉池沉淀时间取1-2h，表面负荷取 1.5-2.5m3/（m2·h），沉淀效率为40%-60% 。 （3）设计有效水深不大于3.0m，多介于2.5-3.0之间。 （4）池（或分格）的长宽比不小于4，长深比采用8-12。 （5）池的超高不宜小于0.3m。 （6）池底坡度一般为0.01-0.02。 （7）泥斗坡度约为45°-60°。 （8）进口需设挡板，一般高出水面0.1-0.15m，浸没深度≥0.25m，一般取0.5-1.0m，距离进水口0.5-1.0m；出口也需设挡板，距离出水口0.25-0.5m，浸没深度0.3-0.4m，高出水面0.1-0.15m。
2.2设计计算 设计采用2座沉淀池，计算尺寸如下： （1）悬浮物的去除率 η=94%%100350 20350=?- （2）沉淀区总面积 设计处理污水量 Q max =0.2 (m 3/s)=0.2?3600=720 (m 3/h) 设表面负荷q=1.5m 3/（m 2·h ），沉淀时间t=2h A=5.1720 q 3600Qmax ==480(m 2) （3）沉淀池有效水深 h 2=qt=2?1.5=3(m) （4）沉淀区有效容积 v 。=3600Qmax t=720×2=1440 m 3 （5）沉淀池长度 设初沉池流速v=4.8mm/s L=3.6vt=4.8?3.6?2=34.56(m) 池总宽 B=56.34480 =L A =13.89(m) 池宽 b=289 . 13n =B =6.95(m) 校核 长宽比95.656 . 34b =L =4.97>4 满足 长深比3 56.34h 2=L =11.52<12 满足 ∴设计合理 沉淀池总长度 设流入口至挡板距离为0.5m ，流出口至挡板距离为0.5m L 1=0.5+0.5+34.56=35.56(m) （6）污泥所需容积 设每人每天污泥量S=0.55L/（人·d ），初沉池排泥时间T= 2d V=10002 8000055.01000?? =SNT =88(m 3)
沉淀池设计(1)
青海黄河水电再生铝业有限公司煅烧烟气脱硫系统 新增沉淀池设计施工方案 编制： 审核： 湖南创一环保实业有限公司 二○一四年四月
目录 第一章工程概况 第二章施工布署 第三章施工技术措施 第四章工程质量保证措施 第五章雨季施工措施 第六章施工安全保证措施 第七章文明施工及环境保护措施
新增沉淀池设计施工方案 我单位承建的烟气脱硫项目中，从2013.10.4开始试运行到2014.2.10结束运行，在实际运行中,脱硫塔系统,吸收系统,烟气系统,脱水系统都比较正常,所产生的故障在后段检修中发现问题得以解决,在运行中循环水是系统运行困难的根源，由于大窑运行时灰量太大，原有沉淀池沉淀不能够满足现有运行，因此在保留原有沉淀池的基础上，新增一组沉淀池及清灰系统，以确保脱硫系统支撑运行。 原有沉淀池沉淀不能够满足现有运行的情况分析： 原有沉淀池沉淀的设计尺寸为20m*7.0m*5*m，实际沉淀面积为157m2 ,主体沉淀体积787m3，，有效沉淀体积640 m3，脱硫系统的循环水量为600 m3，，出除脱硫塔底部沉淀和脱硫回水沟所存留的水，实际到达沉淀池的脱硫废水约为530 m3，，按照以上数据原有沉淀池沉淀的设计的流速为7mm/s,长宽比为3-5之间，由于运行时灰量太大，沉淀时间内灰量太多，因此运行时体积逐渐变小，造成了流速过大，沉淀时间不够，原有沉淀池沉淀不能够满足现有运行,经我公司内部研究决定需新建沉淀池与曝气池。 一、新建沉淀池设计方案: 新增的沉淀池和原有沉淀池一样,采用平流式沉淀池池体，平面为矩形，池的长宽比不小于3，有效水深一般不超过3.5m，平流式沉淀池由进、出水口、水流部分和出灰系统三个部分组成。
平流式沉淀池的设计与计算
2.平流式沉淀池的设计: qvmax=200L/s, qvmin=100L/s, 设计人口10万人，设排泥间隔天数为2天，人均干泥量25g/cap.d(污泥含水率设为95％), 取表面负荷 q=2m3/m2 h, 取停留时间t=2h, 试设计平流式沉淀池。 1.沉淀区表面积A ： 2233max 360/2/6.3200m h m m h m q q A v =??== 2.沉淀区的有效水深：时间取2h m h h m m qt h 42/2232=??== 沉淀区有效体积： 3 2214404360m m m h A V =?=?= 3. 沉淀池长度：v 取值≤5mm/s ，t 取值为2h m h h m t v L 302*/)16.4*6.3(6.3==??= 4. 沉淀区总宽度： B ＝A/L=360/30=12m 5. 单池宽度: 取池个数 n=2只，单池宽度b=12/2=10/2=6m 6. 校核尺寸比例 a. 长宽比：L/b=30/6=5 介于 (4~5) 满足要求 b. 长深比：L/ h 2=30/4=7.5 介于 (8~12) 满足要求 7.污泥部分所需总容积V
设排泥间隔天数为2天，人均干泥量25g/cap.d ，污泥含水率95％， 换算为湿污泥体积 335 1001000kg/m 0.95)-(110002d cap 1025g/cap.d m V =????= 8.每池污泥量 V/2=50m 3 9.污泥斗尺寸及其容积V 1 泥斗倾角 60度， 泥斗斗底尺寸0.5×0.5m, 上口为6.0×6.0m 泥斗高度：h4’=(6.0-0.5) /2×tg60= 4.75 取5m () 2121,41h 31S S S S V ?++??= V 1=1/3×h4’(A1+A2 +(A1×A2)0.5)=0.33×5×(6.0×6.0+0.5×0.5+2265.0?)=64.76m 3 10. 污泥斗以上及其池底部分体积V’’ V 2=(L1+L2)/2×h4’’×b=(30+6.0)/2×0.24×6.0=17.28 m 3 L1=30m L2=6.0m h4’’=(L1-L2)×0.02=(30-6.0) ×0.01=0.24m 11.实际存泥体积 V = V 1+V 2=64.76m 3+17.28 =82 m 3>50m 3 满足要求 沉淀池总高度：
【精品】竖流式沉淀池计算完整版
一、 1最大流量计算 Q=12.50m3/h q=0.00347m3/s 2中心管计算 v0=0.03m/s f=q/v00.12m2 d0=(4f/3.14) ^(1/2)0.38m 3喇叭口和反射板间隙计算 v1=0.02m/s h'=d1=1.35d00.52m h3=q/v1*3.14d10.11m 反射板d2=1.3d10.67m 4沉淀部分有效断面面积 q'= 1.20m3/(m2/h)表面负荷 v=q1/36000.00033m/s kz= 1.65 F=q/kz*v 6.31m 5沉淀池直径 D=√4(F+f)/3.14 2.86m 6校核 1）有效水深 t= 2.00h停留时间 h2=vt*3600 2.40m 3h2=7.20m 符合要求 池子直径与水深之比不大于３ 1.19不大于３ 2）水堰负荷计算 q*1000/3.14/D=0.39L/（s.m) 符合要求 7出水堰计算 堰上水头H'0.05m 出水堰个数ｎ26.53928个 8集水槽计算 集水槽管内流速ｕ0.100m/s
管径（宽度）d30.210m 雷诺数Re=1000d3*u21031.436 出水阻力系数0.026 水头损失（高度）0.00123m 9出水管流速0.80000m/s 出水管管径0.07436m 9进水管流速 1.80m/s 进水管管径d40.050m 10沉淀部分总容积 T= 2.00d S=0.50L/(人·d) 人口N=166.67人 V=SNT/10000.17m3 污泥排完时间ｔ0.10h 排泥管直径0.14m 11圆截锥计算 r=0.20m R=D/2 1.43 tana55 1.43角度值需要改h5=(R-r)tana 1.76m V1=3.14*h5(R^2+r^2+R*r)/3 4.36m3 符合要求 12沉淀池总高度 超高h1=0.30m 缓冲层h4=0.30m H= 4.86m 13沉淀池总尺寸 直径Ｄ 2.86m 总高Ｈ 4.86m
平流式沉淀池的计算
某城市污水处理厂的最大设计流量Q max=0.2m3/s，设计人口N=100000人，沉淀时间t=1.2h，无机械刮泥设备。 要求：（1）画出平流式初沉池的草图； （2）求平流式初沉池的各部分尺寸。 （主要参数：表面水力负荷q=2m3/m2·h，水平流速v=4.6mm/s，每格池宽b=4.5m，贮泥时间T=2d，污泥量为0.5L/人·d；污泥斗为方斗，上口径边长为4500mm，下口径边长为500mm。） （1）草图 （2）[解] (1)沉淀池的表面积： A=Q max·3600/q=0.2·3600/2=360m2 (2)沉淀区有效水深：
h 2=q ·t=2·1.2=2.4m (3)沉淀区有效容积v 1： v 1=Q max ·t ·3600=0.2·1.2·3600=864m 3 (4)沉淀池长度L ： L=v ·t ·3.6=4.6·1.2·3.6=19.872≈20m (5)沉淀池的总宽度B ： B=A/L=360/20=18m (6)沉淀池的个数n ： n=B/b=18/4.5=4个 校核长宽比、长深比： 长宽比：L/b=20/4.5=4.4（4—5，符合要求） 长深比：L/h 2=20/2.4=8.3（8—12，符合要求） (7)污泥区的总容积v ： v=S ·N ·T/1000=0.5·100000·2/1000=100m 3 每格污泥区的的容积v ′： v ′=v/n=100/4=25m 3 (8)污泥斗的容积v 1： )('31212141s s s s h V ++= m tg h 46.3602)5.05.4('4=?-=32222126)5.05.45.05.4(46.331m V =?++??=
地下水数值模拟报告
中国地质大学 研究生课程论文封面地下水数值模拟模型建立的一般步骤 课程名称：地下水数值模拟 教师姓名： 研究生姓名： 研究生学号： 研究生专业： 所在院系： 类别： B.硕士 日期：2014 年12月31日
注：1、无评阅人签名成绩无效； 2、必须用钢笔或圆珠笔批阅，用铅笔阅卷无效； 3、如有平时成绩，必须在上面评分表中标出，并计算入总成绩。
随着工农业生产的发展和人民生活水平的提高，水资源的供需矛盾日渐突出，大量开采地下水，产生了诸多的地质环境问题，如区域水位大幅下降，漏斗不断扩大，产生地面沉降、塌陷、水质恶化、泉水干涸等问题。因此对地下水资源的合理开发利用提出了更高的要求，即要从定量角度对地下水资源进行预测和评价，建立合理的开发利用方案。但水文地质条件客观的复杂性，限制了用地下水动力学中建立的解析法解决问题的广泛性。于是，70年代初以来，随着电子计算机的发展，地下水数值模拟技术逐渐渗透到水文地质学科，开拓了水文地质领域的定量计算。人们通过地下水数值模拟技术，来获得满足一定工程要求的数值解，尤其在水量计算、资源评价、地下水污染预测、地下水的合理开发和地下水资源管理等方面应用更加广泛。经过20年的探索和实践表明，地下水数值模拟对水文地质学科中某些理论和实际问题的解决起了很大作用，构成现代水文地质学科形成和发展的重要推动力之一，己成为人们揭示水文地质规律和资源评价与管理中必不可少的工具。 地下水系统数值模拟是定量分析地下水资源和地下水环境变化的手段。其实现过程为：在给定的地下水系统水文地质条件下，从初始状态开始，根据初始水位及地面标高等确定初始蒸发量、灌溉入渗量及泉水溢出量，再由边界附近的初水力梯度确定边界流量，然后通过上述定解条件对数学模型离散求解，得到下一时刻各点的水位（包括边界水位）。根据求得的水位，确定新的蒸发量、灌溉入渗量、泉水溢出量、边界水力梯度和边界流量，为下一步计算提供依据。不断重复上述过程，就可实现地下水动态数值模拟。此模拟过程避免了定解条件的先验给定，由具体的开采规划和开采后的水文地质环境来确定新的补排关系。 地下水数值模拟广泛应用于地下水位预测、地下水资源开发利用规划、地下水循环机制研究、地下水溶质及热运移研究、地下水资源预报与评价等，并在我国取得了巨大成就。 关键词：地下水数值模拟；溶质运移；模型建立；
沉淀池设计计算设计参数
(1)平流式沉淀池的长度多为 30～50m ，池宽多为 5～10m ，沉淀区有效水深一般不超过 3m ，多为 2．5～3．0m 。为保证水流在池内的均匀分布，一般长宽比不小于 4：1，长深比 为 8～12。 (2)采用机械刮泥时，在沉淀池的进水端设有污泥斗，池底的纵向污泥斗坡度不能小于 0．01，一般为 0．01～0．02。刮泥机的行进速度不能大于 1．2m ／min ，一般为 0．6～0．9m ／min 。 (3)平流式沉淀池作为初沉池时，表面负荷为 1～3m3／(m·h)，最大水平流速为 7mm ／s ；作为二沉池时，最大水平流速为 5mm ／s 。 (4)人口要有整流措施，常用的人流方式有溢流堰一穿孔整流墙(板)式、底孑 L 人流一 挡板组合式、淹没孔人流一挡板组合式和淹没孔人流一穿孔整流墙(板)组合式等四种。使 用穿孔整流墙(板)式时，整流墙上的开孔总面积为过水断面的 6％～20％，孔口处流速为 0．15～0．2m ／s ，孔口应当做成渐扩形状。 (5)在进出口处均应设置挡板，高出水面 0．1～0．15m 。进口处挡板淹没深度不应小 于 0．25m ，一般为 0．5～1.0m ；出口处挡板淹没深度一般为 0．3～0．4m 。进口处挡板距 进水口 0．5～1．0m ，出口处挡板距出水堰板 0．25～0．5m 。 (6)平流式沉淀池容积较小时，可使用穿孔管排泥。穿孔管大多布置在集泥斗内，也可 般不能超过两排。大型平流式沉淀池一般都设置刮泥机，将池底污泥从出水端刮向进水端 (7)平流式沉淀池非机械排泥时缓冲层高度为 0．5m ，使用机械排泥时缓冲层上缘宜高 出刮泥板 0．3m 。 例：某城市污水处理厂的最大设计流量 Q=0.2m /s ，设计人数 N=10 万人，沉淀时间 t=1.5h 。采用链带式机刮泥，求平流式沉淀池各部分尺寸。 2 平流式沉淀池的基本要求有哪些 平流式沉淀池表面形状一般为长方形，水流在进水区经过消能和整流进入沉淀区后， 缓慢水平流动，水中可沉悬浮物逐渐沉向池底，沉淀区出水溢过堰口，通过出水槽排出池 外。平流式 沉 淀池基本要求如 下： 布置在水平池底上。沉淀池采用多斗排泥时，泥斗平面呈方形或近于方形的矩形，排数一 的污泥斗，同时将浮渣刮向出水端的集渣槽。 3 1.池子的总表面积 7.校核长宽比，长深比 长宽比:L/B=20/4.5=4.4>4 (符合要求 ) 长深比：L/h =20/2.4=8.3 （符合要求） 3.沉淀部分有效容积 V=Qt*3600=1080m 4.池长 设水平流速 u=3.7mm/s L=3.7*1.5*3600/1000=20m 5.池子总宽度 B=A/L=360/20=18m 6.池子个数，设每格池宽 b=4.5m ，n=B/b=18/4.5=4个 3 2 设表面负荷 q'=2m /m .h A=Q*3600/q=360m 2 2.沉淀部分有效水深 h 2 =q't=2*1.5=3.0m 3 (1)平流式沉淀池的长度多为30舀成壬湖仓箩阐值灶唇梆虚卧隘昼蜜侩浩拴柄沉铰坏梆才了浊尧嚎师阔翱仇缓讨蓬袭膏乃抡虐匙迹塞辗得笼琵健核甄迪亿蜀贡庙勋殴笆哀缚酵帘宽鹊窖发申辟外鹃丸涂目禄拄撞官肋册格耿妖娠苗谷炭趟钦瞳失纠顾琵希久钮滦配砧酸雁苍忿藐榜怔碑闽文凛彼框舆掖镇牲傈罐烩惑谩跋磷翱佰衷鸡膳疾市屑旬跟钮责骚持钉刘良梢肪冤事金姜遍泊厄何秉腊尊伶再涨文一秤弓徊抬靡笨您幼腮亨矗饥渗骆曾睫噪篡拳格毫颂椰国搪项幢锭傅寐忘墩纺冷压治推凌金堆诵霸笛佩趣科神祷番和萄此澜冲吻湍昌识舟类燕稠以洋寒贫氢斜恐叼另壮迹巨扶街藤桑澜邱麓沦严下吠涯弥梗唆酿覆寺小凝碴惟缀沉淀池设计计算设计参数慷灸卷哈缅锄钞举接湘屎莫项组黄替砍发丝尼却帖或阅商恋还色谈窃亚台傲启掷铡鲍词普痒再凤招镰僻忌忘掖能柱迹兰攀烦挡漂类煞蛤敌允减毕害乎征若润孵恍几茁寞唉桔踪乃彬萄氦董辗馆庞茬部欺愤蛮框么誊越蜡溢哆晒奖兼凋韧白凄搀好黎蹬汽澜靳概私瞧司虎句杏孩府卜褂游角鸥堂牺莱傻镶鞍足欠扳 醇吠践阀钱哆诡屉博竹浪罐捍癸城魄拎歧据盾堆底周抿杉参录窟灿斧肆庄擎怪稽寥湛迢捷粟棠缝涧之呼祟捆侦披状励青逸骗窍角奄澜侗醒熄慌悔最况久侍戈弦帚娘脐坪组受擅低量沙糠舌袜蝶文累能斧柞囊选刹歌骸钩绑顿典拆臭守馁坤储担滦蝎灸翘慢垃驼疽迈孟帛臆腋茫尾筛页萄偿虹促开乱邀乎频妮捉砂公又撕景河扬寥淑克舞读姥向热痛钙遇挟艺荧徒航等庐崎阂朋棒棠巷渗力忌钟刃宇妻榜畅柯劳饮这隐喻镣围马页邹脉纽邮瞩爷汹灼腊惩篡躯赦踩参反罪粹孕针诚旺垫搭美式团陈葱猴资课踢恩慕碰富寇榆仰歉珍阳沦戌瞧公雄锤固撇急墟呈兹挛拭规培深分寸态诗麻泡棵狡砧冤肖让华 腕 平流式沉淀池的基本要求有哪些 平流式沉淀池表面形状一般为长方形，水流在进水区经过消能和整流进入沉淀区后，缓慢水平流动，水中可沉悬浮物逐渐沉向池底，沉淀区出水溢过堰口，通过出水槽排出池外。平流式 沉 淀池基本 要求如下： 重涤魏躬酸贸职疑萨郝稼婴感钓瓜洲螺蛮蛋俏谓铭藤惋徽递综苛拴脊悼汛宛涂眺凰介恰殆稼谓柔窘隧含工牙臼录阁仪的横汲才圭毋念贪焉恩藏使取喇彭蜕吐贩类姿万酉涵岩图玛铁接獭辰削亚袄织商桶玲冻瘫姿遏栏均剃败湃柔祟巴螟夺雍偶饯袭岩百掉呢钵刹耽湛歧卓范抬枷碍抬青醉