Расчет канализационных сетей

Канализационную сеть и сооружения на ней рассчитывают на максимально возможный расход сточных вод - наибольший секундный расход, который называется расчетным.

Расход бытовых сточных вод зависит от числа жителей, пользующихся канализацией, и удельного водоотведения бытовых вод. Расход производственных сточных вод зависит от количества выпускаемой продукции и у дельного водоотведения производственных вод. Удельное водоотведение – суточный расход сточных вод на одного жителя, пользующегося канализацией, или на единицу продукции, выпускаемой предприятием. Удельное водоотведение равно удельному водопотреблению и может приниматься по Свод правил. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. СП 31.13330.2012. М.: 2012.

       Сточные воды поступают в сеть неравномерно в отдельные дни и в отдельные часы суток. Неравномерность их поступления может характеризоваться ступенчатым или интегральным графиком, аналогичным соответствующему графику водопотребления.

       Для вычисления расчетных расходов вместо коэффициентов суточной и часовой неравномерности используют понятие общий коэффициент неравномерности K_gen.max. Он может быть максимальным и минимальным. Общий максимальный коэффициент неравномерности

K_gen.max = q_max/q _mid,

где q_max - максимальный часовой расход в дни с максимальным водоотведением: q_mid - средний часовой расход в дни со средним водоотведением.

       Общий максимальный коэффициент неравномерности K_gen.max бытовых сточных вод зависит от их среднего секундного расхода q_mid.s:

 

q_mid.s   5 10 20 50 100 300 500 1000 5000 и более

K_gen.max…2, 5 2, 1 1, 9 1, 7 1, 6 1, 55 1, 5 1, 47 1, 44 

 

       Расходы сточных вод: средний суточный Q_mid, м³/сут, и максимальный секундный q_max.s, л/с, могут быть определены по следующим формулам:

для бытовых сточных вод от города: ∙

Q_mid = N ∙ q_б /1000;

q_max.s = N ∙ q_б K_gen.max /86400;

для производственных сточных вод:

Q_mid = П_сут q_пр /1000;

q_max.s = П_см q_пр K_ч /Т 3600,

где N – численность населения; q_б, q_пр – удельные водоотведения бытовых вод от города и производственных вод, л; П_сут, П_см – количество выпускаемой продукции в сутки и смену продолжительностью Т, ч; К_ч – коэффициент часовой неравномерности производственных вод.

       При расчете канализационных сетей удобно вычислять расходы, используя понятия модуля стока, л/(c ∙ гa), определяемого по формуле

q₀ = p ∙ q_б /86400,

где p – плотность населения на 1 га.

       Расчетный расход

q_max.s = q₀ F K_gen.max,

где F – площадь кварталов в жилой зоне канализуемой территории.

       Расчетные расходы для отдельных участков канализационной сети определяются как суммы расходов транзитного, бокового (поступающего в расчетный участок из боковой ветви сети), попутного (поступающего в расчетный участок от зданий прилегающего квартала) и сосредоточенного от промышленного предприятия. Вычисления расчетных расходов выполняют в табличной форме (табл.5.2).

 

Пример расчета 1.

Рис. 2.1.7. План (схема) канализационной сети

 

 

Рис. 2.1.8. Ведомость расходов сточных вод (к примеру расчета 1)

 

 

       Бытовую канализационную сеть рассчитывают на частичное наполнение труб. Это позволяет:

1) создать лучшие условия для транспортирования взвешенных загрязнений;

2) обеспечить вентиляцию сети для удаления вредных и опасных газов, выделяющихся из жидкости;

3) создать некоторый резерв в сечении труб для пропуска расхода, превышающего расчетный.

       Степень наполнения труб характеризуется отношением h/d.

       Практические расчеты выполняются по таблицам или номограммам, составленным по расчетным формулам.

       При расчете труб известен расход q_част. Уклоном трубопровода задаются с учетом рельефа местности. При решении задачи вначале определяют модуль расхода К_част = q_част∙ √ i. Затем по таблицам подбирают диаметр трубопровода с рекомендуемым наполнением и фиксируют при этом модуль скорости w_част. Скорость определяют по формуле v_част= w_част ∙ √ i. 

       Формы сечения труб и каналов, применяемых при строительстве канализационных сетей, приведены на рис. 2.1.9.

 

Рис. 2.1.9. Формы поперечных сечений труб и каналов

а – круглые; б – шатровые; в – лотковые; г – прямоугольные; д – трапецеидальные;

е – полукруглые; ж – яйцевидные

 

 

Наиболее часто используют трубы с сечением круглой формы как обладающие лучшей пропускной способностью и более простые и экономичные в изготовлении. Трубы с остальными формами сечения могут быть подразделены на сжатые и вытянутые. Трубы со сжатой формой сечения при прочих равных условиях требуют меньшего заглубления. При устройстве открытых каналов применяют трубы прямоугольной и трапецеидальной формы сечения.

       Минимальные диаметры труб для уличных сетей установлены в зависимости от системы канализации:

при полной раздельной – 200 мм для бытовой сети и 250 мм для дождевой сети;

при общесплавной - 250 мм.

       Наибольшее расчетное наполнение h/d в трубопроводах бытовой канализационной сети рекомендуется принимать в зависимости от диаметра труб d [4]

 

d, мм……150-200 300-400 450-900 1000 и выше

h/d……….0, 6         0, 7        0, 75       0, 8

 

       В трубопроводах дождевой канализационной сети полной раздельной системы и в трубопроводах сети общесплавной системы следует принимать полное наполнение.

 

Скорости и уклоны

       Сточные воды загрязнены различными примесями. Расчетные скорости в канализационной сети должны назначаться из условия транспортирования песка и других примесей неорганического происхождения, содержащихся в сточной жидкости.

       Скорость, соответствующая полному взвешиванию потоком загрязнений, называется самоочищающей (критической). Минимальные расчетные скорости следует назначать не менее самоочищающих скоростей. Для бытовой канализационной сети самоочищающие скорости v_c зависят от диаметра трубы d:

 

d, мм…150-200 300-400 450-500 600-800 900-1200 1500 Св. 1500

v_c, м/с…0, 7       0, 8       0, 9      1, 0        1, 15       1, 3  1, 5

 

       Песок, содержащийся в сточной жидкости, транспортируется потоком в основном у дна труб, вызывая здесь истирание и разрушение их поверхности. Разрушение поверхности труб тем больше, чем больше скорость потока. По этой причине скорость движения сточной жидкости в трубах следует ограничивать. В металлических трубопроводах не рекомендуется допускать скорость более 8 м/с, а в неметаллических - более 4 м/с.

       Минимальный уклон труб бытовой канализационной сети можно определять по приближенной формуле

i = 1/d,

где d – внутренний диаметр трубы, мм.

 

⇐ Предыдущая29303132333435363738Следующая ⇒

Поделиться: